Hertzsprung-Russell diyagramı (ya da HR Diyagramı veya HRD), yıldızların ışıtma güçleri (veya mutlak parlaklıkları) ile tayf türleri (veya etkin sıcaklıkları) arasındaki ilişkiyi veren bir dağılım grafiğidir. Aynı zamanda renk-parlaklık diyagramı olarak da bilinir.
Basit bir şekilde, yıldızların mutlak parlaklıkları ile sıcaklıkları arasındaki ilişkiyi göstermekten çok daha fazla şey anlatır ve yıldız astrofiziğinin en önemli araçlarından biridir. İlk defa Danimarkalı kimyager ve astronom Ejnar Hertzsprung ve Amerikalı astronom Henry Norris Russell tarafından 1910’da tanımlanmıştır.
HR Diyagramı
HR diyagramı genellikle, dikey eksende ışıtma gücü, yatay eksende ise etkin sıcaklık olacak şekilde kullanılır. Yatayda etkin sıcaklık sağdan sola doğru artarken, dikeyde ışıtma gücü aşağıdan yukarıya doğru artar. Yani en sıcak ve en çok ışıtma gücüne sahip yıldızlar, diyagramın sol üst köşesinde yer alırken; en soğuk ve en az ışıtma gücüne sahip yıldızlar da sağ alt köşesinde yer alır.
Soğuk yıldızlar aynı zamanda kırmızı yıldızlar, sıcak yıldızlar da mavi yıldızlar demek olduğundan; diyagramda soldan sağa doğru gidildikçe sıcaklık azaldığından, yıldızların rengi maviden kırmızıya doğru değişir. Ortalarda beyaz rengin olmasının, bir gök kuşağı gibi görünmemesinin sebebi, renklerin karışımından kaynaklanmaktadır. Tüm renkler birbirine karıştığında yıldızın rengi beyaz görünür. Eğer buna biraz daha mavi ışıma dahil olursa yıldızın rengi mavileşmeye başlar. Tersi şekilde eğer kırmızı ışıma maviye göre daha baskınsa, yıldız daha sarı ya da kırmızı görünür.
Aslında yatay eksen, tayf türünü ifade eder. Bu sınıflandırma O, B, A, F, G, K, M tayf türleri olmak üzere çeşitli gruplara ve bunlar da kendi içlerinde çeşitli alt gruplara ayrılır. Bunlar yıldızın kimliğini oluşturan, tayfsal özelliklerine göre belirlenir.
Fakat bu durum doğrudan yıldızın etkin sıcaklığı (yüzey sıcaklığı olmamasına dikkat edin), ile ilişkili olduğundan, basit bir şekilde yatayda etkin sıcaklık ifadesi yer alabilir. Benzeri şekilde dikey eksende yer alan ışıtma gücü de yıldızın mutlak parlaklığı ile ilgili olduğundan, bazen ışıtma gücü yerine, mutlak parlaklık ifadesini de görebilirsiniz.
Anakol
HR diyagramı üzerinde, sağ alttan, sol üste kadar uzanan, çeşitli ışıtma ve etkin sıcaklıklara sahip yıldızların yer aldığı bir bant bulunur. Bu banttaki yıldızlara anakolyıldızları ya da cüce yıldızlar denir. Yıldızlar evrimleri sırasında, ömürlerinin büyük bir bölümünü burada geçirirler. Güneş de şu anda anakol üzerinde yer alan cüce bir yıldızdır.
Yıldızlar oluşurken çöken gaz bulutunun giderek ısınmasıyla, merkezde hidrojenin helyuma dönüşümünü gerçekleştiren nükleer füzyon tepkimeleri başlar. Bu tepkimelerin gerçekleşme hızı, temel olarak yıldızın kütlesine bağlıdır. Çünkü nükleer tepkimeler sıcaklığa aşırı duyarlıdır ve merkezin ne kadar sıcak olacağını, yıldızın ne kadar çöktüğü belirler; bu da en temel olarak onun kütlesine bağlıdır. Fakat bunun yanında metallik (hidrojen ve helyum dışındaki element bolluğu) ve diğer faktörler de önemli bir rol oynar. Yine de bir yıldızın ömrünü, en temelde onun kütlesi belirler. Anakol üzerindeki yıldızlar aynı zamanda hidrostatik dengededir (Bkz: Hidrostatik Denge).
Soldaki grafikte, HR diyagramı üzerinde yer alan ışıtma sınıfları yer alıyor. 1943 yılında; Yerkes Gözlemevi’nin astronomları Morgan, Keenan ve Kellman, tayf türlerine ek olarak bir sınıflandırma daha yaptı. Yıldızları, taşıdıkları karakteristik tayf çizgilerine göre O, B, A, F, G, K, M şeklinde sınıflandırmak oldukça kullanışlıydı, aynı türden görünen bazı yıldızlar, farklı özellikler sergiliyordu. Aynı tayf çizgilerine sahip olmalarına rağmen, tayf çizgilerinin genişliği farklıydı. Tayf türlerini, alt sınıflara numaralarla ayırdıkları için (G2, K5, M4 gibi), bu sınıflara I, II, III, IV ve V şeklinde Roman sayılarını verdiler. Buradaki sayı I’den V’e doğru gittikçe, çizgi genişliği artmaktadır. Böylelikle şu anda da kullandığımız sınıflandırma işlemi belirlenmiş oldu. Bugün Güneş için yaptığımız sınıflandırmada ona G2V sınıfından bir yıldız deriz. Bu onun G2 tayf türünden ve V ışıtma sınıfından bir yıldız olduğunu, yani anakola ait sarımsı-beyaz bir yıldız olduğunu söyler.9
Burada 0 sınıfı hiper devleri, I sınıfı süper devleri, II sınıfı parlak devleri, III sınıfı devleri, IV sınıfı alt devleri, V sınıfı anakolu (cüceleri), VI sınıfı alt cüceleri ve VII sınıfı ise beyaz cüceleri tanımlar.
Fiziksel Parametreler
HR diyagramında aynı zamanda, grafiğe çapraz bir biçimde birbirine paralel çizgiler bulunur. Bunlar, Güneş yarıçapı cinsinden, bu çizgi üzerindeki yıldızların yarıçaplarını ifade eder. Sağ alttan, sol üstte doğru uzanan yatık bir çizgi olmasının sebebi, yıldızların sıcaklıklarına bağlı olan ışıtma profili ile alakalıdır. Aynı yarıçapta bir soğuk yıldız ile bir sıcak yıldızın yaptığı ışımadan, sıcak olanınki daha fazladır. Soğuk olan (kırmızı), sıcak olana göre (maviye göre), daha az ışıtma gücüne sahip olacaktır. Dikey eksende de ışıtma gücü olduğu için, yarıçapı ifade eden doğru, yatık bir doğrudur.
Aynı zamanda anakol üzerinde, bir kütle belirteci bulunur. Anakolda yer alan soğuk (kırmızı) yıldızlar, sıcak (mavi) olanlara göre daha düşük kütleye sahiptirler. Kütle, bir yıldızın yaşamı için en belirleyici parametredir. Çünkü yıldızın, kendi kütle çekimi üzerinde ne kadar çökeceğini, dolayısıyla merkezinin ne kadar sıcak olacağını belirler.
Merkez sıcaklığı ise nükleer tepkimelerin kaderini belirlediğinden, yıldızın yaşamı, en temel olarak onun kütlesinebağlıdır. Bu yüzden anakol üzerinde daha büyük kütleye sahip olan mavi yıldızların yaşam süresi, daha düşük kütleye sahip kırmızı yıldızlara göre çok daha kısadır (grafikte yeşil ile ifade edilen değerler).
Fakat bir yıldızın yaşamı, yalnızca onun kütlesine bağlı değildir. Buradaki parametrelerin, temel bir yaklaşım verdiğine dikkat edin. Yıldızlar için, daha karmaşık olaylar söz konusudur. Metallik miktarı, hızlı dönmesi, manyetik alanı gibi bazı fiziksel parametreler, grafikteki sonuçları etkileyecektir.
Fakat HR diyagramının bu hali, yıldızlar hakkında genel bir bilgi edinmek adına çok fazla şey anlatır. Bu yüzden genellemeler yapıyoruz, genellemeler yaptığımızı her zaman hatırlayın.
Ögetay Kayalı
Önemli Not: HR Diyagramı’nın daha geniş anlatımını, “Evrimsel Aşamalar, Kararsızlık Kuşağı ve Uzaklık Ölçümü” bölümlerini kardeş platformumuz rasyonalist.org üzerindeki “bu yazıdan” okuyabilirsiniz.
Gerçek Hayat Düzeyinde Kuantum Mekaniği
Kuantum mekaniğini anlayamayanların en çok yakındığı şey, sağduyuya aykırı olmasıdır. Peki birçok insan bu konudan şikayetçiyken, gerçekte böyle midir?
Evet, gerçekte tamamen algılayışımıza bir tezat oluşturacak şekildedir. Kuantum mekaniğinin temel olgularını gündelik nesnelerle birleştirip size bu karmaşık fiziği anlamanızda yardımcı olacağız.
Fotonun dalga-parçacık ikililiğini duymuşsunuzdur. Hatta bu bir tek fotona özgü değildir; elektronlar, müonlar, nötrinolar vb atomaltı parçacıklar da hem dalga, hem de parçacık gibi davranırlar. Bu şu demektir; eğer aşağıdaki gibi çift yarıktan sürekli olarak foton veya elektron ateşlerseniz, arkada oluşması gereken desenin sadece iki çift çizgi olması gerekir ama, gerçek bu değildir. Gönderdiğiniz parçacık yarıkların arkasına bir gözlemci koymadığınız takdirde dalga gibi davranır ve eğer gözlemlemeye kalkarsanız, atomaltı parçacığın dalga fonksiyonu çöker ve parçacık gibi davranmaya başlar.
Bu örneği geliştirip fotonları sürekli değil teker teker de gönderebilirsiniz. Ancak yine oluşan desen girişim desenidir. Burada anlaşılması gereken tek bir elektronun veya fotonun bile delikten geçmeden önce gözlemci olup olmamasına göre dalga veya parçacık gibi davranmasıdır. Eğer gözlemlemiyorsak tek bir elektron iki delikten de aynı anda geçer.
Not: “Gözlem” olgusunun gerçekte ne demek olduğunu yazımızın sonunda açıkladık…
Bunu gündelik objelerle bağdaştırmak gerekirse şöyle diyebiliriz: Bir otobanda arabanızla normal bir hızda ilerliyorsunuz ve önünüze 10km sonra 3 tünel çıkacağını navigasyonunuzdan görüyorsunuz. Sizin ortadaki tünelden geçmeniz gerekiyor. Eğer kuantum mekaniği makro seviyede de geçerli olsaydı, siz ortadaki tünelden geçtiğiniz anda aynı zamanda 1. ve 3. tünellerden de geçmiş olurdunuz yani 3 farklı yerde aynı anda var olmuş olurdunuz.
Gözlemci etkisini şöyle canlandırabilirsiniz aklınızda; kaldırımda yürüdüğünüzü ve karşıdan karşıya geçmeye çalıştığınızı hayal edin. Ancak biraz umursamaz olduğunuz için karşıdan karşıya geçerken sağınıza ve solunuza bakmadan yola atladınız ve sol tarafınızdan 50km/saat hızla hareket eden bir araba size doğru yaklaşıyor. Bunun sonucunda aradaki mesafenin hızınıza bölümü kadar olan sürede aracın size çarpmasını beklersiniz. Ancak kuantum mekaniği makro seviyede geçerli olsaydı, siz arabayı gözlemlemiyor olduğunuz için araba size çarpmazdı. Çünkü araba gerçekte var olmazdı bile. Bu olayı Einstein’ın, Niels Bohr‘a söylediği; ”Ne yani ben aya bakmıyorum diye sen ay yok mu diyorsun?” sözünden kolayca anlayabilirsiniz. Bu kuantum fiziğinin sağ duyuya aykırı olan bir çok yönünden biridir. Geçelim diğerlerine…
Heisenberg‘in formüle ettiği gibi bir parçacığın konumu ve momentumu mutlak kesinlikle hiçbir zaman bilinemez. Konumunu %29 kesinlikle biliyorsanız momentumunu en iyi ihtimalle %71 kesinlikle bilebilirsiniz. Burada momentum yerine hızda alabilirsiniz, çünkü momentum = kütle . hız’dır ve kütle değişmediğinden, hız ile konum belirsizliği vardır denebilir. Bunu aşağıdaki formülden kolayca anlamanız mümkün.
Bunu makro seviyede şöyle canlandırabilirsiniz: Birkaç ay sonraki koşu olimpiyatlarına hazırlanıyorsunuz ve hızınızı her geçen gün arttırmanız gerekiyor. Çünkü hala beklediğiniz hızın altındasınız. Pazar sabahı saat 8 de kalktınız, spor kıyafetinizi giydiniz ve koşmaya hazırsınız. Ayrıca hızınızı ölçmesi için yanınıza bir de hız ölçer aldınız. A noktasından koşmaya başladığınızı hayal edin ve belli bir zamanda hız ölçerinize baktığınızı varsayalım. Hızınızı hız ölçer vasıtasıyla %100 kesinlikle öğrendiniz ancak, burada olan şey konumunuzun belirsizleşmesidir. Yani siz hızınızı kesin biliyorsunuz diye konumunuz hakkında en ufak bir bilgi sahibi bile olamazsınız kısacası A noktasında olabilirsiniz aynı şekilde A+10m ilerde de olabilirsiniz veya A+25m ilerde veya A noktasının 0.73m gerisinde de olabilirsiniz. Bunların hepsi olasıdır ve sizin hızınızın %100 kesinlikle bilinmesi konumunuzu tamamen belirsiz yapar. Bu da kuantum mekaniğinin garip bir olgusudur.
Gelelim Shrödinger deneyine: Erwin Shrödinger, kuantum mekaniğinin sağ duyuya aykırı oluşunu göstermek için bir düşünce deneyi tasarladı ve düşünce deneyinde kapalı bir kutunun içine bir kedi ve radyoaktif bozunmaya 1 saat içinde uğrama olasılığı %50 olan bir atom yerleştirdi. Bu radyoaktif atom bozunursa, bozunma sonucunda sayaca veri gidecek ve içinde zehir olan bir şişe kırılarak kediyi öldürecektir. Ancak radyoaktif atom 1 saat içinde bozunmazsa, bu sefer de sayaca veri gitmeyecek ve şişe kırılmayacaktır. Dolayısıyla kedi ölmeyecektir.
Burada gözlemci etkisine değineceğiz: Eğer kutuyu açıp kedinin ölü olup olmadığını gözlemlersek, gözlemimizin sonucu olarak kediyi ya ölü yada canlı görürüz (çift yarığın arkasına dedektör koyma durumumuzla aynı yani elektron sadece bir yarıktan geçer). Fakat kutuyu açıp kediyi gözlemlemezsek kedinin dalga fonksiyonu iki olası durumu da içinde barındırır yani gözlemlemediğimiz sürece kedi hem ölü hemde canlıdır.
Kuantum mekaniksel olguları makrolaştırarak bunların sağ duyuya ne kadar aykırı olduğunu kendinizde görebiliyorsunuz. Şimdi geldik bir diğer olayı açıklamaya: Dolanıklık.
Kuantum fiziğinde dolanıklık; bir parçacığın üzerindeki belli bir ölçümün, dolanık eşini anında etkileme durumuna dayanır. Anında dedik, dikkatinizi çekeriz. Burada olan etki, parçacığın diğer parçacıktan uzaklığına bağlı değildir, bir parçacığın Kız Kulesi’nde, bunun dolanık parçacığının ise Ay’da olduğunu hayal edin. Birisinin gözlemlenme etkisi, diğer parçacığı anında etkiler.
Elektron gibi parçacıklar spin gibi özellikler taşır. Bu spinler yukarı ve aşağı yönlüdür. Bir parçacığın spini yukarıysa, dolanık eşininki aşağı doğrudur ve bu gözlemin olduğu anda anlık olarak belirlenir. Bunu makro seviyede şöyle canlandırabilirsiniz: En yakın arkadaşınızla yollarınız ayrılıyor. O İstanbul’a, siz ise Washington’a gidiyorsunuz. Arkadaşınızla siz dolanık olduğunuzdan dolayı onu etkileyen bir şey doğrudan sizi de etkiler. Yani arkadaşınız İstanbulda bir kavgaya karışıp 3-5 yumruk yerse, siz de bunu hissedersiniz. Hatta evrenin bir ucunda olsanız bile bunu anında hissedeceksiniz.
Bu yazımızda kuantum dünyasının makrolaştırılmasının klasik dünyada nasıl görüneceğine sadece biraz göz attık ve sağ duyuyla ne kadar çeliştiğine yakından şahit olduk. Sağ duyuyla ne kadar çelişiyor gibi gözükse de, deneysel olarak binlerce kez kanıtlanmış ve sistemli matematiği olan bir alandır.
Gözlem Nedir? Gözlem, kuantum seviyesinde parçacıklara yapılan “müdahale”dir. Örneğin, bir parçacığın (foton, elektron vs) konumunu öğrenmek istiyorsanız, o parçacığın “üzerine” başka bir elektron veya bir foton göndermeniz gerekir. Bu gönderdiğiniz elektron veya foton, sizin gözlem aracınızdır.
Gönderdiğiniz elektron veya foton, gözlemlemek istediğiniz parçacığa çarpar, ondan seker ve dedektörünüze gelir. Bunu yapmazsanız, gözlemlemeniz gereken parçacığın konumunu öğrenemezsiniz. Dikkat ettiyseniz, çok küçük olan bu parçacığa, yine çok küçük olan başka bir parçacığı “çarptırdınız”. Yani, müdahale ettiniz. Bu müdahaleniz de, parçacığın konumunu, hatta hızını değiştirdi. Siz, çarpan parçacık sekip dedektörünüze geldiğinde o paraçacığın konumunu (değiştiği için) sadece belli bir yüzdelik değerde tespit edeceğiniz gibi, hızını ve yönünü de artık tespit edemeyecek duruma geldiniz.
Hazırlayan: Eyüp Gürses Gözlem Notu: Zafer Emecan
20. yy’ın Savaş Bitiren Dahisi: Alan Turing ve Turing Ödülleri
Bilgisayar Mühendisi:
Sahip olduğunuzu dahi bilmediğiniz problemleri sizin anlamadığınız yollarla çözen kişi. Anlam ayrımları için bakınız: büyücü, sihirbaz. Not: Hayır, bilgisayarınıza format atamam, eski sevgilinizin Facebook sayfasını da hacklemeyeceğim.
Kafanızı bilgisayardan kaldırın, etrafınıza bakın. Her gün her saniye bilgisayarlarla iç içesiniz. Bu yazıyı okuduğunuz dizüstü veya masaüstü bilgisayarınız, elinizdeki telefon, şarjdaki tablet, garajınızdaki araba, hatta belki de yaşadığınız ev… Hepsinin içinde işlemciler, işletim sistemleri, milyarlarca satır kodlar, yazılımcının siz farkına bile varmadan düzelttiği buglar var.
Hayır özel bir teşekkür beklemiyoruz, elinizde olan tüm teknolojiyi bilgisayar bilimciler, hackerlar ve yazılımcılar sadece bu işi sevdikleri için ve bu konuda merak duydukları için yapıyorlar.
Hepiniz Alan Turing’in adını duymuşsunuzdur. Yaptıklarını ve ödediği bedeli az çok bildiğinizi düşünüyorum. O yüzden bugün Turing’den ve Turing Ödülleri’nden genel olarak bahsetmeyi düşünüyorum.
Tam adı Alan Mathison Turing olan Alan Turing 1912 doğumlu İngiliz matematikçi, bilgisayar bilimci ve kriptologdur. Bahsi geçen bu üç alan matematik, bilgisayar bilimleri ve kriptoloji baktığınızda neredeyse iç içe geçmiş ve birbirini destekleyen üç büyük bilim dalıdır. Klişe bir tabirle, sizin bugün kullanırken bizim ise kodlarken büyülendiğimiz bilgisayarın babasıdır Turing.
Bu alanın kurucusudur. Aynı zamanda da bir savaş kahramanıdır. Bildiğiniz savaş kahramanları gibi gazi nişanı veya komuta ettiği çok büyük orduları yoktur belki. II. Dünya Savaşı’nda Alman şifrelerini kırarak savaşın süresini kısaltmış ve belki de Almanya’nın yenilen taraf olmasının en büyük sebebi olmuştur.
Hindistan kökenli bir aileden İngiltere’de doğan Turing, matematik ve bilime doğal bir eğilim gösteriyordu. 16 yaşındayken Einstein ile tanıştı. Okuldaki çok yakın arkadaşı Christopher Morcom’un okulun bitmesine birkaç hafta kala tüberküloz nedeniyle hayatını kaybetmesi, Turing’in dini inancının yıkılmasına sebep oldu.
28 Mayıs 1936’da yayınladığı Hesaplanabilir Sayılar: Karar Verme Probleminin bir Uygulaması(On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem) isimli makalesinde 20. Yüzyılın en büyük tartışmalarından biri olan “karmaşık hesaplar belirli bir düzenek tarafından yapılabilir mi” sorusuna kendi adıyla anılan Turing Makineleri’yle cevap verdi.
Makale özet olarak problem bir algoritmayla temsil edilebiliyorsa, bir düzenek tarafından da çözülebilir demektedir. Ayrıca Sonlanma Problemi’ni kendi makineleri için de kanıtlamıştır Turing. Sonlanma problemini de en basit şekliyle algoritmayla çözülemeyecek problemlerin de olması şeklinde tanımlayabiliriz.
Eylül 1936 ile Temmuz 1938 yılları arasında Princeton’da Lambda Yüksek Matematiği’nin kurucusu olarak bilinen Alonzo Church ile çalışan Turing, soyut matematik ve kriptoloji üzerine çalışarak 1938’de Princeton’dan Felsefe Doktoru ünvanını aldı.
Eylül 1939’da savaşın başlamasının ertesi günü askeri hizmete katıldı. Alman şifrelerinin kırılması için kriptoloji üzerine devlet için çalıştı. Hayatının bu bölümü “The Immitation Game” isimli filmde Benedict Cumberbatch tarafından başarıyla canlandırıldı.
Savaşın bitiminden sonra üniversiteye dönen Turing, Ekim 1950’de Hesaplama Mekanizması ve Zeka (Computing Machinery and Intelligence) isimli makalesinde yapay zekadan bahsetti, bir makine için zeki denmesini sağlayacak bir standart olan Turing Testi’ni ortaya koydu.
1952’de Oscar Wilde gibi homoseksüel olduğu gerekçesiyle hüküm giydi. Hapisten kurtulmak için östrojen tedavisini kabul etti. Devletle ilgili tüm bağlantı ve danışmanlıkları kesildi.
8 Haziran 1954’te hizmetçisi tarafından Manchester’daki evinde ölü bulundu. Ölümüyle ilgili spekülasyonlar bulunmasına rağmen yatağının yanında bulunan yarı yenmiş siyanürlü elma, ölümünün böyle ilginç bir intiharın sonucu olduğuna kanıt olarak gösterilebilir. (Apple’ın logosunu hatırlayın, “ısırılmış elma” )
1966’dan beri “Bilgisayar Bilimleri’nin Nobeli” olarak bilinen Turing Ödülleri, Bilgisayar Mekanizmaları Birliği (ACM) tarafından verilmektedir. 2007 – 2013 yılları arasında maddi desteğini Intel ve Google’ın sağladığı ödüller 2013 yılından beri yalnızca Google tarafından desteklenmektedir.
1966’da ilk ödül ileri bilgisayar programlama üzerindeki çalışmaları için Carnegie Üniversitesi’nden Alan J. Perlis’e verilmiş olan ödüllerin ilk kadın kazananı IBM’den Frances E. Allen olmuştur.
2016 yılındaki Turing Ödülü internet sunucuları ağını (World Wide Web), ilk web sunucusunu icat etmesi sebebiyle Tim Berners-Lee’ye veridi.
Ece Özen
“Tanrı Parçacığı” Higgs Bozonu Maddeye Nasıl Kütle Kazandırıyor?
Daha önce Higgs Bozonu’nun ne olduğuyla ilgili bir yazıyazmıştık. Bu yazıda da aynı biçimde matematiksel denklemlerden kaçınarak Higgs mekanizmasının nasıl işlediğini kabaca anlatacağız.
Yazımızda kullanılan bazı kavramlar yabancı gelebilir. Bunun nedeni modern fizik ile ilgili bahsettiğimiz bu konunun aslında koskoca bir sistemin içindeki çarklardan biri olmasından kaynaklanıyor.
1 – Fizikte sürekli adını duyduğumuz temel parçacıklar aslında Kuantum Alan Teorisi‘nde (QFD) tanımlanmış olan alanlarının uyarılmış ve dolayısıyla quantalaşmış halleridir. Örneğin; fotonlar elektromanyetik alan’ın uyarılmış bir hali, elektronlar -ve pozitronlar- elektron alanının uyarılmış hali, Higgs bozonları ise Higgs alanının uyarılmış bir halidir. Bu alanlar uzay ve zamanın bütün noktalarına yayılmış bir vaziyettedirler.
Uzay-zamana yayılmış bu alanlar uyarıldıkları noktalarda quantalaşıyorlar ve bu quantalara biz parçacık adını veriyoruz. Kuantum Alan Teorisi ile ilgili daha fazla bilgi için Kuantum Alan Teorisi nedir? adlı yazımızı okuyabilirsiniz.
2 – Bu alanlar başka alanlarla kesişebilir, birleşebilirler. Yani bir alan ile başka bir alan birbirleriyle etkileşime girebilir. Örneğin Bremsstrahlung ışıması gibi olaylarda elektronlar fotonlara dönüşmekteler veya enerjilerinin bir kısmını foton olarak salmaktalar.
3 – Bu alanlar Higgs alanıyla da etkileşime girerler. Kendiliğinden Simetri Kırılması adı verilen bir sürecin sonucunda Higgs alanı iki bölüme ayrılır. İlk bölüm dinamik alan olarak kalır ve bu kısmın oluşturduğu quantalar Higgs bozonlarıdır.
Beklenen vakum değeri olarak da bilinen 2. bölümü ise sabittir ve Higgs alanının diğer alanlarla etkileşimini tanımlayan denklemler, 2.derecede bu alanların kendileriyle etkileşimini de tanımlayan denklemlere dönüşürler.
Özetle; bu olaya Kuantum Alan Teorisi’nde bir alana kütle kazandırmak denir. Dolayısıyla Higgs alanının beklenen vakum değeri, her bir alandaki kütle ile orantılıdır.
Özeti biraz açıp kavramlara açıklık getirirsek:
Bir alanın en düşük enerji seviyesinde olduğunu beklediğimiz seviyeye Beklenen vakum değeri denmekte. Evrendeki fiziksel sistemler her zaman en düşük enerji seviyesinde olmaya meğillilerdir diye genel bir doğa yasası var.
Mesela atomun elektron yörüngelerine baktığımızda, ilk yörüngeye foton gönderip oradan bir elektron kopardığımızda, üst yörüngeden bir elektron hemen bu alt yörüngedeki boş kalan yere geçer, çünkü alt yörüngede daha az enerji ile varlığını sürdürebilmektedir. Alttaki yörüngeye geçerken bünyesinden bir foton saçar. Bu fotonun enerjisi, iki yörünge arasındaki enerji farkı kadardır. Her neyse; beklenen vakum değeri ile kuantum alanları sisteminin potansiyel enerji fonksyonları belirlenir. Yani alanın enerji seviyesinin değişim grafiği.
Buna meksika şapkası deniliyor. 3 boyutlu bir grafik ve V ile gösterilen dikey boyut alandaki değerlere denk gelen potansiyel enerjiyi simgelemekte. Şapkanın ortasındaki potansiyel değerde olan Higgs Alanı (küre şeklinde gösteriliyor) bu sırada tamamiyle simetriktir. Nasıl döndürürseniz döndürün aynı şekilde gözükür.
Fakat bu Higgs alanı etrafında daha düşük enerjiyle var olabileceği durum gördüğünde, ki grafikte şapkanın alt kısmına, yeşil çembere denk geliyor bu, o duruma geçiş yapar. Tepeden aşağıya iner ve böylece simetri bozulmuş olur. Bu olaya Kendiliğinden Simetri Kırılması deniliyor.
İkinci grafiğimizde Higgs alanı daha düşük olan potansiyel enerji seviyesine geçiş yapmış durumda ve simetri özelliği böylece kayboldu. İlk grafikte Higgs alanını temsil eden küre döndüğünde bir şey değişmiyordu fakat ikinci grafikte dönerken şapkanın içinde halka çizmekte. Yani simetrik değil, sürekli değişiyor görüntü. Burada biraz matematiksel gösterim gerekiyor.
gêeϕ diye bir etkileşimimiz olsun. g=birleşme sabiti, e=elektron, ê=anti-elektron, ϕ=higgs alanı diyelim.
Higgs alanı daha düşük potansiyele yani beklenen vakum değerine geldiğinde kendisini ikiye ayırabiliriz. ϕ=v+H (higgs alanı=beklenen vakum değeri+yeni alan) (Bunu 4’ü ikiye bölüp 4=2+2 diye göstermek olarak düşünebilirsiniz. ilk önce simetrik olan 4 vardı, daha düşük enerjiye geçiş yapıp 2 oldu fakat fazladan bir 2 daha var geçiş yaptığı sırada kaybettiği)O zaman etkileşimimiz şu halde gösterilir.
gêeϕ = gêev + gêeH (eşitliğin sol tarafındaki ϕ ikiye ayrıldığı için sağ tarafta iki birimi de topluyoruz basitçe)
Şimdi bu denklemi yorumlamak gerekirse. Sol tarafta ϕ ile gösterilen simetrik Higgs Alanımız var. Bu alan daha düşük enerji seviyesine geçiş yaptı ve buna beklenen vakum değeri demekteyiz, denklemin sağ tarafındaki ilk eşitlikte v harfi bunu simgeliyor. Sağ tarataki ikinci eşitlikte ise H harfi var. Kendiliğinden simetri kırınımı sonrasında, higgs alanın beklenen vakum değerine geçiş yaparken geri kalan enerjiye, yeni alana H demiştik. İşte bu H aslında higgs bozonu. Kendiliğinden simetri kırınımı sonucunda, Higgs alanı beklenen vakum değerine geçiş yaparken arta kalan enerji Higgs bozonu oluyor.
Denklemdeki gêev deki v ile g’yi yani beklenen vakum değeri ile birleşme sabitini toplayıp m diyebiliyoruz ve ortaya mêe çıkıyor. Bu etkileşimde bir alan yok, elektron ve anti-elektron kütle ile yani m ile gösteriliyor. İlk başta yani eşitlik gêeϕ iken elektron ve anti-elektron’un kütlesi yoktu fakat Higgs alanının kendiliğinden simetri kırınımı sonucu beklenen vakum değeri vastasıyla elektron ve anti-elektron m kütlesine sahip oldular.
4 – Belirli alanlara kütle kazandırmak olarak yorumlanan bu denklemler, Higgs alanında gerçekleştiğini söylediğimiz kendiliğinden simetri kırılması meydana gelmeden önce var olamıyorlar. Simetri kırılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkıyorlar.
Higgs alanının temel parçacıklara kütlelerini kazandırması bu şekilde gerçekleşiyor. Herhangi bir alan Higgs alanı ile etkileşime girdiği zaman kütle kazanıyor, başka türlü kazanamıyor.
5 – İlk maddeye tekrar döndüğümüzde Higgs mekanizmasının özü: Kendilerine ilişkin alanların quantaları olarak bildiğimiz bu temel parçacıklar kendiliğinden simetri kırılması nedeniyle Higgs alanı ile etkileşime giren diğer alanların kütle kazanmalarının bir sonucu olarak varlar.
Fotonlar ve gluonlar hariç (çünkü yükleri yok) bütün temel parçacıklar bu mekanizmaya dahiller. Bileşenlerden oluşan Proton, Nötron, Kaon ve Pion ise kütlelerini Higgs mekanizması ile kazanmazlar. İçlerindeki temel parçacıklar ve onların bağlanma enerjileri bu parçacıkların kütlelerini tanımlar.
Taylan Kasar
This article was written by Barak Shoshany. I want to thank him for allowing me to translate and share his article.
Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, Mars’ta zaman kavramı ile, Dünya’daki zaman ölçüm kavramlarını karşılaştırdık…
Kullandığımız zaman birimleri, üzerinde yaşadığımız Dünya’ya göre biçimlendirdiğimiz kavramlar. Geleceğin Marslı kolonicilerinin, Dünya zaman birimlerini kullanması büyük sıkıntı yaratacak. Bu konuyu işlediğimiz Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.
Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman popüler bilim platformlarının işbirliği içinde olmasının, ülkemizde bilimin tüm halk tabanında yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin Bilimfili, Gelecek Bilimde, Evrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi popüler bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Unutmayın, popüler bilim platformları ve bilim insanları, birbirleriyle işbirliği içinde olmazlar, kendi başlarına hareket etmeyi tercih ederlerse, ülkemizde bilim halk tabanında değer göremez!
Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke, Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.
Enflasyon (Şişme) Teorisi -2
Büyük Patlama Teorisi’nin evrenin genişlemesiyle ilgili açmazlarından birine çözüm sunan Enflasyon Teorisi’ni anlattığımız yazımıza, ikinci bölümüyle devam ediyoruz. Yazımızın ilk bölümünü bu linkten okuyabilirsiniz.
Düzlük Problemi
Standart Büyük patlama teorisinin açıklama getiremediği konulardan biri de düzlük problemi olarak bilinir.
Bu sorun, evrenin kütle yoğunluğu ile ilgilidir ve evrenin kütle yoğunluğu evrenin şeklini belirler. Kütle yoğunluğunun kritik değerden fazla, az veya eşit olması onun geometrisiyle ilgili değişikliğe neden olur.
Kabaca evrenin üç farklı geometriden bahsediyoruz: Evrendeki madde miktarı kritik yoğunluk olarak adlandırılan değere eşitse, evrenin düz bir geometrisi olduğunu söyleyebiliriz. Böyle bir evrende iki paralel çizgi sonsuza kadar paralel kalır.
Eğer evrendeki madde miktarı kritik değerden fazlaysa evrenin kapalı bir geometrisi olduğunu söyleriz. Böyle bir evreni gözümüzde canlandırabilmek adına küre analojisini kullanabiliriz. Kapalı bir evrende aynen bir kürenin yüzeyinde olduğu gibi evrenin kapalı şekli nedeniyle iki düz çizgi birbiriyle kesişir.
Diğer durumda, evrenin kütle yoğunluğunun kritik yoğunluktan azdır. Böyle bir evreni gözümüzde canlandırmak adına at eğeri ile analoji kurabiliriz ve böyle bir evrende iki düz çizgi zaman içinde birbirinden uzaklaşır.
Burada düzlük problemini anlamak için önce şunu bilelim: Evrenin başlangıcında kütle yoğunluğu kritik yoğunluğa eşitse, zaman içinde her zaman eşit olur. Fakat başlangıçta kritik değerden çok çok küçük bir oranda azsa veya fazlaysa, bu sapmanın evrenin genişlemesi nedeniyle giderek artmasını bekleriz.
Bu, tüfekle nişan almaya benzer. Nişan alırken milimetrik bir sapma merminin hedeften uzağa gitmesine neden olur. Hedef ne kadar uzakta ise bu küçük sapmanın etkisi o kadar büyüyecektir. Aynen bu şekilde evrenin başlangıcında kritik değerden çok az farklı bir değer, zamanla genişleyen evrende çok büyük bir farklılığa neden olmalıdır.
Sorun şurada: Bugün evrendeki kütle yoğunluğunun kritik yoğunluğa çok yakın olduğunu biliyoruz. Bu da, uzak evrende bu değere daha fazla yakın olması gerektiği anlamına geliyor. Oysa başlangıçtaki en küçük bir sapmanın, gözlemlenen evrende bugün büyük bir farka neden olması gerekirdi.
Örneğin evrenin başındaki kütle yoğunluğu kritik değerin sadece biraz üstünde olsaydı, fark hızlıca açılmış ve evrenin şimdiye kadar çökmüş olması gerekirdi. Oysa biliyoruz ki işler böyle olmadı. Günümüz değerlerinin izin verdiği aralıkta herhangi bir yerde olması için, evrenin başlangıcında kütle yoğunluğunun kritik yoğunluğa 15 ondalık basamağa kadar bir yaklaşıklıkta olması gerekiyordu!
Böyle bir ince ayar fizikçilerin sevmediği, açıklama gerektiren bir konudur. Nasıl olur da evren madde miktarını tam da kendini yok etmeyecek bir değere bu kadar hassas bir şekilde yakınlaştırmış olabilir? Geleneksel Büyük Patlama teorisinin bu konuda bir açıklaması yoktur.
Enflasyon Teorisi’nin (şişme modelinin) getirdiği bir açıklama var. Henüz şişirilmemiş birbalon düşünün, yüzeyi oldukça eğri gözükür. Şimdi balonu şişirmeye başlayın, genişleme üzerindeki eğrilikleri giderecektir. Bu analojide olduğu gibi evrenin başlangıcında eğrilik ne kadar fazla olursa olsun, enflasyonun öngördüğü muazzam şişme, uzay zamanın dokusunu düz hale getirmiştir. Böylece Şişme Kuramı’nda, kritik değere bu kadar yaklaşık bir değere sahip olmak için ince ayara gerek kalmaz.
Gözlenen evrenin temel özelliklerini basit ve tatmin edici şekilde açıklayabiliyor olsa da, şişme modelinin yeterli kanıtlarla desteklenebildiğini söylemek için henüz çok erken. Şişme modeli, gözlemlenen evreni açıklayan özel bir patlama yaratmıştır.
Kuramın sahibi Alan Guth’un da işaret ettiği gibi “Şişme olgusu güçlü olmakla birlikte bunun bir teori değil, gerçekte bir paradigma olduğu vurgulanmalıdır. Evrenin enflasyondan kaynaklandığı iddiası doğruysa bu, evrenbilim kökenli çalışmaların sonu değil – aslında başlangıcına daha yakın. Enflasyonun ayrıntıları, temel parçacık fiziğinin detaylarına bağlıdır. Genel enflasyon fikrine uygun bir alternatif göremesem de, ayrıntılı bir tablo oluşturulmadan önce hala yapılması gereken çok iş var. Ve pek çok yeni önemli fikre yer olduğunu düşünüyorum.”
Şehir ışıklarından uzakta Ay’ın olmadığı açık bir gecede, gökyüzünü bir baştan öbür başa kuşatan puslu, parlak bir şerit görülür. Bugün, bu puslu şeridin Güneş’in de içinde bulunduğu 400 milyar kadar yıldız içeren, disk şeklinde bir gökada; yani Samanyolu olduğunu biliyoruz.
Bir teleskop ile Samanyolu’nu inceleyen ilk astronom Galileo, Samanyolu’nun sayısız yıldızlardan ibaret olduğunu keşfetti. 1780’li yıllarda William Herschel gökyüzünün 683 bölgeye ayırıp, bu bölgelerin her birindeki yıldızları sayarak Güneş’in galaksideki yerini çıkarmaya çalıştı. Hershel, galaksinin merkezine doğru yıldızların sayıca, büyük yoğunlukta olduğunu daha küçük yıldız yoğunluklarının ise galaksinin sınırına doğru görüleceğini düşündü.
Fakat, tüm Samanyolu boyunca kabaca, aynı yıldız yoğunlukları buldu. Buradan hareket ederek, Güneş’in galaksimizin merkezinde bulunduğunu ortaya çıkardı. 1920’li yıllarda Hollandalı Astronom Kapteyn, çok sayıdaki yıldızların parlaklığını ve hareketlerini analiz ederek, Herschel’in görüşlerini doğruladı.
Kapteyn’e göre Samanyolu yaklaşık 10 kpc (kiloparsek; 1 kpc, 3 bin 260 ışık yılıdır) çapında ve 2 kpc kalınlığında olup merkezi civarında Güneş bulunmaktadır. Hem Herschel hem de Kapteyn Güneş’in galaksimizin merkezinde olduğu fikrinde yanıldılar. Trumpler, yıldız kümeleri ile ilgili çalışmalarında uzak kümelerin beklenildiğinden daha sönük göründüklerini keşfetti.
Sonuç olarak, Trumpler yıldızlar arası uzayın mükemmel bir vakum olmadığını uzak yıldızlardan gelen ışığı absorblayan, toz ortamın olduğu sonucunu çıkardı. Bu toz partikülleri Galaksi düzleminde yoğunlaşmıştır. Yıldız ışığının, yıldızlararası ortam tarafından absorblanması sönükleşme olarak bilinir. Galaksi düzleminde yıldızlararası sönükleşme kiloparsek başına 2.5 kadirdir. Bir başka ifade ile, Dünya’dan 1 kpc uzakta, Samanyolunundaki bir yıldız yıldızlararası sönükleşmeden dolayı 2.5 kez daha sönük görülür.
Galaksi merkezinde olduğu gibi yoğun yıldızlararası bulutların bulunduğu bölgelerde sönükleşme derecesi büyüktür. Gerçekte, görünür dalgaboylarında Galaksimizin merkezi bir bütün olarak görülemez. Herschel ve Kapteyni yanıltanda bu yıldızlararası sönükleşme idi. Sadece galaksimizdeki en yakın yıldızları gözlemişlerdi. Üstelik yıldızların çok büyük bir kısmının galaksimizin merkezinde bulunduğu fikrine sahip değillerdi.
Yıldızlararası toz Galaksimizin düzleminde yoğunlaştığından dolayı, yıldızlararası sönükleşme buralarda daha çoktur. Shapley‘in öncülüğünü yapmış olduğu, pek çok Astronom, Güneş’in galaksi merkezinden olan uzaklığını ölçmeye giriştiler. Shapley, bugün için kabul edilen 28,000 ışık yılı uzaklığın yaklaşık üç katı kadar bir uzaklık hesapladı. Galaksi merkezi etrafında, su mazerleri ihtiva eden gaz bulutlarından elde edilen radyo gözlemlerine dayanan son hesaplara göre ise yaklaşık 23,000 ışık yılı bir uzaklık bulunmuştur.
Galaksi merkezine olan uzaklık, diğer özelliklerin tespit edilebilmesinde bir ölçüdür. Galaksimizin disk kısmı yaklaşık 80,000 ışık yılı çapında 2,000 ışık yılı kalınlığındadır. Galaksimizin çekirdeği, yaklaşık 15,000 ışık yılı çapında olan merkezsel bulge (şişkin bölge) ile çevrilmiştir. Bu şişkin bölgenin şekli küreseldir
Bugün için, galaksimize ait altı tane bileşenden söz edilmektedir. Bunlar; İnce Disk, Kalın Disk, Halo, Şişkin Bölge, Karanlık Halo ve Yıldızlararası ortamdır. Karanlık halo ve yıldızlararası ortamın dışında bu bileşenlerde farklı türden yıldızlar bulunmaktadır.
Halodaki yıldızlar, yaşlı ve metal bakımından fakirdir. Astronomlar bu yıldızları popülasyon II yıldızları olarak adlandırırlar. Halo çok az toz ve gaz ihtiva eder. Küresel kümeler ve çoğu RR Lyrae değişen yıldızları bu bileşende bulunmaktadır.
Diskte bulunan yıldızlar ise, Güneş gibi genç ve metal bakımından zengin yıldızlardır. Bunlara popülasyon I yıldızları denir. Disk bileşeninde, çok miktarda gaz ve toz bulunur. Açık kümeler, emisyon nebulaları bu bileşenlerde bulunur.
Galaksimizin diskinin mavimtrak olduğu anlaşılmıştır. Çünkü, diskten gelen ışıkta genç ve sıcak yıldızların radyasyonu hakimdir. Merkezdeki şişkin bölge popülasyon I ve popülasyon II yıldızlarının bir karışımını içermektedir. Bu bölge kırmızımtrak görülür. Nedeni ise, galaksimizin bu bölgesinde daha soğuk kırmızı dev yıldızları bulunmaktadır. Galaksimizin düzleminde yıldızlararası toz, yıldızlardan gelen ışığı absorbladığı için galaksimizin disk kısmının yapısının anlaşılması, radyo astronominin gelişmesine kadar beklemiştir.
Radyo dalgaları, uzundalgaboylu oldukları için yıldızlararası ortamda absorblanmaya ve saçılmaya uğramadan bize kadar ulaşabilirler. Radyo ve optik gözlemler, galaksimizin gaz ve tozdan ibaret spiral şekilli kollara sahip olduğunu ortaya çıkardı. Hidrojen evrende en bol bulunan elementtir. Hidrojen gazı gözlemlerinden galaksimizin disk yapısı hakkında önemli ipuçları tespit edilmiştir.
Hidrojen atomu, bir proton ve bir de elektrondan meydana gelir. Hidrojen atomu nötr halde yani elektronu temel seviyede iken, elektron ile aynı yönde (paralel) veya ters yönde (anti paralel) dönebilir. Proton ve elektron birbirine göre paralel döndüğü zaman ortamın toplam enerjisi, proton ve elektronun anti paralel döndükleri zaman ki toplam enerjisinden daha büyüktür. Protona göre paralel dönme hareketinde bulunan elektrona herhangi bir etkide bulunulursa, dönme yönü değişir. O zaman atomun toplam enerjisinde bir azalma meydana gelir. İşte bu sırada 21 cm dalgaboyunda bir ışınım yayınlanır
1951 de Harvard da Astronomlar yıldızlararası ortamdaki 21 cm lik bu radyo ışınımını tespit ettiler. Bu radyo ışınımı, galaksi diskindeki hidrojen bulutlarından gelmektedir. Galaksimizin farklı bölgelerindeki gazlardan gelen radyo ışınımları farklı dalgaboyları ile radyo teleskoplara ulaştığından, değişik gaz bulutlarını seçip ayırmak ve böylelikle Galaksimizin bir haritasını çıkartmak mümkündür.
Galaksimizin 21 cm lik radyo dalga boyu gözlemlerinden, nötral hidrojen gazından itibaren, birçok yay biçiminde kollar çıkarılmıştır. Samanyolu’nun spiral yapısına ait en önemli ipuçları O , B yıldızları ve H II bölgelerinin haritalanmasından elde edilmiştir. Ayrıca, karbonmonoksit (CO) ihtiva eden molekül bulutlarındaki radyo gözlemleri, Galaksimizin uzak bölgelerinin haritasını çıkartmak için kullanılmıştır.
Bütün bu gözlemler, Galaksimizin spiral bir kola sahip olduğunu göstermektedir. Güneş, Orion kolu olarak isimlendirilen spiral kollardan birinde bulunmaktadır. Sagittarius kolu, galaksi merkezi doğrultusunda bir yerdedir. Bu kol, yaz aylarında Samanyolu’nun Scorpius ve Sagittarus boyunca uzanan kısmına bakıldığında görülebilir. Kış aylarında ise Perseus kolu görülebilir. İki büyük koldan diğer ikisi ise Centaurus ve Cygnus koludur.
Spiral kollar, galaksinin döndüğünü akla getirmektedir. Galaksimiz dönmese idi, bütün yıldızlar Samanolu’nun merkezine düşerdi. Galaksimizin dönmesini hesap etmek zor bir iştir. Hidrojen gazından yayınlanan 21cm lik radyo gözlemleri, galaksinin dönmesi hakkında önemli ipuçları sağlar. Bu gözlemler, Samanloyu’nun katı bir cisim gibi dönmediğini, oldukça diferansiyel olarak döndüğünü açık olarak göstermektedir.
İsveçli Astronom Lindblad, galaksi merkezi etrafında yörüngesi boyunca Güneş’in hızının 250 km/sn olduğunu çıkarttı. Güneş bu hız ile Galaksimizin etrafını ancak “en az” 200 milyon yılda dolanabilir. Bu da galaksimizin ne kadar büyüklükte olduğunu gösterir. Güneş’in galaksimizin etrafındaki yörüngesini bilirsek, Galaksimizin kütlesini Keplerin üçüncü kanunundan hesaplayabiliriz.
Buradan galaksimizin kütlesinin, Güneş’in kütlesinin 1.1×10 üzeri 11 katı olduğu bulunmuştur. Bu kütle çok küçüktür. Çünkü Kepler kanunu, bize sadece Güneş’in yörüngesi içersindeki kütlesini verir. Güneş’in yörüngesinin dışarısındaki madde, Güneş’in hareketinin etkilemez ve böylelikle Keplerin üçüncü kanununa yansımaz.
Bugün, hala Galaksimizin gerçek sınırı tespit edilemedi ve mutlaka şaşırtıcı bir madde miktarı, galaksinin halosunun çok ötesinde uzanan küresel dağılım halinde Galaksimizi kuşatmalı (O nedenle gökbilimciler galaksimizin büyüklüğünü 80-100 bin ışık yılı olarak dile getirir). Bu maddeden dolayı, Samanyolu’nun toplam kütlesi en azından Güneş kütlesinin 6 x 10 üzeri 11 katı veya daha fazla olabilir. Galaksimizin halosunun ötesindeki bu madde çok karanlıktır. Bunun için bu bölgeye “Karanlık Madde” adı verilir. Bu bölgede yıldız yoktur ve varlığı kütle çekim kuvvetinin varlığından anlaşılmaktadır.
Galaksimizin merkezi, Sagitarius (Sgr A) olarak bilinmektedir. New Mexicodaki VLA radyo teleskobu ile elde edilen ayrıntılı radyo görüntülerinden Sgr A nın iki koldan ibaret olduğu görülmüştür: Sgr A Batı ve Sgr A Doğu.
SgrA Batı termik, diğeri ise termik olmayan radyasyon yayınlar. Termik kısımda iyonlaşmış hidrojen vardır. Bu iyonlaşmış gazın sebebi anlaşılamamıştır. Bunu açıklayabilen iki mekanizma ileri sürülmüştür: Sıcak O, B tayf sınıfı anakol yıldızları ve galaksi merkezindeki çok yüksek bir enerji kaynağı.
Ayrıca, Sgr A batı kolunun merkezinde termik olmayan çok küçük bir kaynak tespit edilmiştir. Buna Sgr A* denmektedir. Gözlemlerden, galaksimizin merkezinin bir spiral yapıya sahip olduğu anlaşılmıştır. Merkezdeki bu spiral yapının galaksimizin spiral yapısı ile bir ilgisi yoktur.
Galaksi merkezinden itibaren 2 ila 8 pc arasında moleküllerin bulunduğu bir disk bölgesi vardır. Bu bölgeye “Molekül diski” denir. Merkezden itibaren 700 pc (parsek; 1 parsek 3.26 ışık yılıdır) uzaklıktaki ekseni etrafında hızla dönen bir “Çekirdek disk” vardır.
Gerek merkezdeki spiral yapının oluşumunu açıklayabilen, gerekse yüksek hızlı gaz ve tozu galaksi merkezi etrafında tutan birşey olmalı. Yapılan dinamik hesaplardan, 2 x 10 üzeri 6 Güneş kütlesindeki bir cismin, bu gazın yıldızlararası uzaya uçup gitmesini engellediği ileri sürülmüştür. Bu da kompakt süper kütleli bir kara deliktir.
Diğer birçok galaksinin çekirdeklerinde de meydana gelenolağanüstü aktiviteyi keşfeden astronomlar, bu Galaksilerin merkezlerinde süper kütleli bir kara deliğin olabileceğini söylemektedirler.
Kaynak: akad.org Universe, Kaufmann Third Edition, 25,483-497. Düzenleme: Zafer Emecan Kapak Fotoğrafı: Mehmet Ergün
Genç Evren Ve İlkel Yıldızlar
Büyük Patlama Teorisi, evrenin tek ve belirsiz bir hacme sahip bir noktadan hızla genişleyerek bugünkü halini aldığını söyler.
Teoriye göre; ilk andan itibaren evren bu tekil yoğunluktan genişlemeye başlamış, genişleme süreci içinde evrenimiz zamanla atom çekirdeklerinin oluşabileceği düşük yoğunluk ve sıcaklığa ulaşmıştır.
Evrende ilk ortaya çıkan atomların yaklaşık olarak yüzde 75’i hidrojen, kalan yüzde 25’i helyum ve eser miktardalityum‘dur. Bunlar günümüzde de evrenin büyük kısmını oluşturan en hafif elementlerdir.
Teori, ilk oluşan galaksilerin içerdiği yıldızların ağır elementleri (yani hidrojen ve helyum harici diğer hiçbir elementi) içermediğini, bugün bildiğimiz tüm elementlerin bu yıldızlar sayesinde oluşup evrene saçıldığını anlatır. Yani ilk yıldızlar, evrendeki kullanılabilecek yegane atomlar olan hidrojen ve helyumdan oluşuyor, diğer elementlerin (demir, karbon, silisyum, oksijen vs) içermiyorlardı.
Bu aynı zamanda, ilk yıldızların birbiri ardına oluşup yok olduğu evrenin ilk zamanlarında Dünya, Venüs veya Mars benzeri karasal gezegenlerin bulunmadığı anlamına gelir, çünkü bunları oluşturacak elementler henüz ortaya çıkmamıştır. Eğer bu dönemde, ilkel yıldızlarımızın çevresinde bazı gezegenler var idiyse bile, bunlar sadece gaz devlerinden ibaret olmalıdır.
Bugün gerek Dünya, gerekse evrenin her köşesinde gördüğümüz diğer tüm elementlerin bazıları (karbon, oksijen, berilyum, azot, demir vs.) yüz milyonlarca, yıllık sürede, bu ilk oluşmuş olan ilkel dev yıldızların içinde, demirden daha ağır olanları ise (çinko, nikel, altın, gümüş, cıva vs) yine bu ilkel yıldızların gerçekleştirdiği (ve sonrasında diğer dev yıldızlarla da sürdürülen) süpernova patlamaları sırasında oluşmuştur.
Aradan geçen milyarlarca yıl içinde bu ilk (Bkz:Çok büyük kütleli) yıldızlar patlayarak çekirdeklerinde oluşan ağır elementleri uzay boşluğuna saçtı. Sonraki kuşak yıldızlar, bu ağır elementleri de içerdiği için, daha küçük ve yaşamı destekleyebilecek karasal gezegenlere ev sahipliği yapabilen yıldızların oluşması mümkün oldu. Bu yıldızların ortaya saçtığı ağır elementler olmasaydı, Güneş veya daha küçük (kırmızı ve turuncu cüceler gibi) uzun ömürlü yıldızların oluşması mümkün olmayacaktı. O nedenle, evrenin ilk dönemlerinde sadece hidrojen ve helyumdan oluşan devasa ilkel yıldızların oluşturduğu süpernova patlamaları, bugünkü bildiğimiz evren için hayati önem taşıyordu.
Not: En üstteki görsel, bu ilkel dev yıldızları betimleyebilmek için NASA tarafından bir sanatçıya hazırlatılmış.
Zafer Emecan
Düz Dünya – Küre Dünya Tartışmasının Sosyolojik Analizi
Bir süredir düz dünya fikrini daha yaygın ve baskın şekilde duymaya başladık. Özetle Düz Dünya, dünyanın şeklinin yıllardır bilimin ve okulun bize öğrettiği küre şeklinde olmadığını iddia ederken, küre inancının NASA[i] ve “dünya elitleri”[ii] tarafından üretilmiş bir yalan olduğunu söylüyor.
Düz dünyacılara göre dünyamız sabittir, evrenin merkezindedir ve şekli küre değil, düzdür. Temel olarak düz, sabit ve evrenin merkezi olması üzerinden ilerleyen “teori”, yerçekiminin inkarı, uzaya hiç gidilmediği hatta gidilemeyeceği, Ay ve Güneş’in konumu, Antarktika, kıtalar ve daha birçok konuda insanı afallatacak kadar farklı fikirler öne sürüyor.
Bundan daha on yıl öncesine kadar dünya düzdür fikrini iddia edenler deli, meczup muamelesi görürken ya da en hafifiyle ciddiye dahi alınmazken bugün bütün dünyaya yayılmış ve sayılarını ciddi oranda artırmış vaziyetteler. Ama asıl önemlisi, National Geographic’in[iii] kısa belgeselinde de bahsedildiği gibi Düz Dünyaya inananların sayılarının çok hızlı bir şekilde artması ve fikrin gün geçtikçe popülerleşmesidir.
Artık ana akım medyada, televizyonlarda kendilerine çok daha rahat yer bulurken kimi zaman bilimsellikten son derece uzak kimi zaman şaşırtan ve düşündüren fikirler ileri sürüyorlar. Özellikle sosyal medyada Youtube, bloglar ağırlıklı olmak üzere düz dünya hakkında bir sürü içerik var.
Bu yayınların bir çoğu birbirini tekrar eden içerikler olsa da ve birçoğunda bilimsel yayın metodolojisinin hiçbirine uyulmasa da, son derece popülerlik kazanan Düz Dünya Teorisi ve düz dünyacılar, fikirlerini ısrarla sürdürüyorlar.
Ortak Platform ve Empati
Sosyal medyadaki bu yoğun Düz Dünya trafiğinin aksine bu fikre karşı çıkan veya çürütmeye çalışan fikirlerin nispeten daha az olduğunu ya da tartışmaktan ziyade hakaretvari ve küçümseyici bir yaklaşımı çok net görüyoruz.
Aslında genel olarak bilim insanlarının tartışmadan kaçınıp, kasıtlı bir şekilde uzak durduklarını veya birkaç cümle ve hayret ifadesiyle geçiştirdiklerini söylemek mümkün.
Bu tarz bir Orta Çağ veya din kaynaklı düşüncenin tabiri yerindeyse tekrar hortlamasını ve bu kadar taraftar bulmasını kabullenmek istemiyorlar ve refkeksif olarak “hayret, şaşırma, küçümseme” arasında giden bir yaklaşım sergiliyorlar. Öte yandan temel fizik yasalarını dahi reddeden bir zihniyetle bilim insanlarının ortak tartışma platformu açıkcası şimdilik bulunmuyor.
Bilim insanları dışında Düz Dünya fikrine karşı çıkan popüler bilim yazarları ya da bilim ile yakından ilgilenen yazıların ortak tavrı da aynı şekilde denebilir. Düz Dünya fikrinin ne kadar saçma olduğu veya ilgili videolara tahammül edemediklerinden ibaret yazılar ve son derece alaycı tavırlı yazılar aslında bize hiçbir şey anlatmıyor.
Maalesef Küre Dünya gerçeğini bilenlerin, Düz Dünyacılara karşı yaptıkları söyleşi ve videolar, faydadan ziyade genel olarak savundukları Küre Dünya gerçeğine zarar getiriyor bile denebilir. Sosyal medyadan örneklersek spotify’da Darhla ve Noah’ın yaptığı podcastler, NETFLIX’in Beyond the Curve belgeselindeki kasıtlı ve abartılı alaycı, küçümseyici yaklaşım Youtube’daki onlarca alaycı video gibi örnekler verilebilir. Yine Türkiye Düz Dünya derneği başkanı Doğukan Özkan‘ın sosyal medyada 350 kişiye hakaret davası açmasını bu bağlamda değerlendirmek gerekir[iv].
Aynı şekilde düz dünyacılar kendi tabirleriyle “öğrenilmiş bilim”, “sistemin bilim adamları”…vb. yakıştırmalarla her türlü karşıt fikre kapıyı kapatıp tartışmayı veya en azından empati kurmayı mutlak bir biçimde engelliyorlar[v].
Düz Dünyacıların kendi fikirleri hakkındaki “mutlak doğru” yaklaşımı, temel fizik yasalarını reddetmeleri, Düz Dünya fikrini bilimsel bir temelden ziyade bloglar, Youtube videoları gibi bilimsel olmaktan çok uzak kanıtlarla ileri sürmeleri, dini referanslarla teorilerinin kesin doğru olduğuna inanıp “bizi asla değiştiremezsiniz” yaklaşımı ortak bir tartışma ve fikir yürütmeyi engelliyor.
Youtube’da izleyeceğiniz “FLAT EARTH” başlığı içeren tartışma veya bilgi içeren videolara bakarsanız Düz Dünyacıların Dünyanın küre olduğunu ispat eden bilimsel deneylerde dahi kesin bir reddetme tavrı takındığını görebilirsiniz. Bu dogmatik yaklaşım haliyle bilim üretmekten ziyade taraftar mantığı ile kendini, düşüncesini kabul ettirmeye dayanıyor.
Fikrin öncü savunucularından Mark Sargent, National Geographic muhabiri ile katıldığı deneyde, deney sonucunun net bir şekilde dünyanın küre olduğunu göstermesine karşın hem kendisi hem de deneye katılan diğer Düz Dünyacılarla birlikte Dünyanın ısrarla düz olduğunu iddia etmesi, deneyi, bilimi ve gördüğünü net bir biçimde inkar etmesini nasıl açıklamalıyız?
Yine NETFLIX’in “Beyond the Curve[vi]” belgeselinde Düz Dünyacıların kendi yaptıkları deneyin Dünyanın küre olduğunu ortaya koymasından sonra “interesting” şeklindeki yorumları ve devamında buna inanmamaları Düz Dünya fikrinin ve bu fikri öne sürenlerin bilim, NASA, bilim insanları ve biraz daha genişletirsek dünyanın düzeniyle ilgili sorunlu olduklarına işaret ediyor.
Düz Dünyacıların ortak bir tartışmaya, empatiye veya bilime kapılarını kapattıklarına dair başka bir örnek vermek gerekirse www.duzdunya.org sitesindeki; “Dünyanın Düz ve Sabit olduğunu çürütmeye çalışanlara 19 Tavsiye” metnindeki neredeyse bütün maddeler ama özellikle madde 10, her türlü yorum ve fikri kesin bir dille reddetmektedir.
Bu dogmatik yaklaşım Düz Dünya fikrinin belki de en zayıf noktasıdır ve gördüğümüz kadarıyla neredeyse hiçbir bilim insanının bu harekete katılmamasını açıklayan ana sebeptir.
Madde 10, dini kitapları referans alarak dünyanın düz olduğunu söylerken, bu yüzden bunu bizimle tartışmayın demektedir. Buradaki önemli nokta referansın dini kitap olması değildir. “Bizimle tartışmayın” yaklaşımını hiçbir bilim dalı apriori kabul edemez. Metodolojisi olmadan, kanıtlarla ispatlanmadan, deneylere, gözlemlere dayanmadan dini kitapta yazıyor biz aksine inanmayız düşüncesi Orta Çağ yaklaşımıdır ve bilimin bunu kabul etmesi mümkün değildir.
Aslında Dünyanın Düz veya Küre oluşu, doğuracağı sonsuz sonuç bakımından son derece önemli bilimsel bir olgudur. Burada ilk etapta önemli olan; küre mi düz mü fikrinden ziyade, tarafların son derece sağlıksız tartışma ortamı ve şeklidir. Dünyanın şekli sadece basit bir şekil tartışması olmasından ziyade, Dünya üzerindeki birçok olguyu açıklama için kullanılacak temel bir bilgidir. Ama aynı şekilde bu bilgiye nasıl ulaşıldığı, yöntemi de çıkacak sonucu belirleyecektir.
Devrim Mi, Cehalet Mi?
Düz Dünya fikri ve Düz Dünyacılar kendilerini yenilikçi, dogmaları kabul etmeyen, var olan fikirleri sorgulayan kişiler olarak tanıtıyorlar. Düz Dünya fikrini ve fikrin savunucularını, modern çağda aydınlanma yaşayan bir grup olarak lanse ediyorlar.
Bunu o kadar ileri götürenler var ki, bugün sayısız diplomalı, doktorasını yapmış bilim insanlarına cahil, sistemin adamı, sadece olanı kabul eden, sorgulamayan sıfatlarını çok rahat bir şekilde yakıştırabiliyorlar. Açık fikirli olduklarını ve bu sayede “Dünya elitlerinin”, NASA’nın, ESA’nın, RSA’nın, JAXA’nın, ISRO’nun, TUA’nın ve bütün uzay ajanslarının söyledikleri küre dünya “büyük yalanını” ortaya çıkardıklarını, aksi takdirde bunun olmayacağını kesin bir dille söylüyorlar.
“Nobody believes any of that anymore”
Mark Sergant, National Geographic muhabirine yukarıdaki cümleyi sarf ederken; uzaydan çekilen fotoğraflara, bilimsel kanıtlara, bugüne kadar Dünya’nın küre olduğuna dair söylenen hiçbir şeye inanmayan bir kitleden bahsediyor.
Peki bu ergen cesareti fikirlerini nereden alıyor? Nasıl bu kadar rahat ve pervasız bir şekilde yüzyıllara, hatta bin yıllara dayanan bilimsel bilgiyi, olguyu ve gözlemi reddedebiliyor? İçeriğini bilimsel olarak tam da dolduramadığı veya 15’er dakikalık Youtube videolarını temel fizik karşısına koyarken, ezberlenmiş, madde madde sıralanan Düz Dünya tanımı aslında ne demek istiyor?
Düz Dünya veya Düz Dünyacılık, yaşadığımız gezegene dair sadece bir şekil belirleme hareketi mi, yoksa Düz Dünya fikrinin arkasında, bu hareketi küçümseyenlerin benzetmesi gibi, Orta Çağ‘ın dogmatik düşünce yapısı mı bulunuyor? Kimilerinin dediği gibi Düz Dünyacılar yeni nesil troller, internet fenomenleri mi? Yoksa hakikati bulmak için uğraşan bilim cahilleri mi?
Var olan temel fizik kanunlarını yıktığını, okulların, NASA’nın ezbere ve yanlış biçimde dayattığı bilgileri sorguladıklarını söyleyen Düz Dünyacıların yerine kendimizi koyalım ve ne dediklerine, nasıl dediklerine bakarak zihin dünyalarını anlamaya çalışalım.
Big Brother ve Elitler Dünya Halklarına Karşı
Öyle zamanlara denk geldik ki, komplo teorisi olmadan hiçbir şey açıklanmıyor. Ya da tam tersini söylemek gerekirse, içinde komplo teorisi barındırmayan hiçbir olay neredeyse yok gibi. Gün geçtikçe daha çok ilgi çeken komplo teorileri ve inananları çoğalıyor. Düz Dünya fikrinin ortaya çıkışı, önlenemez yükselişi ve de temeli tam da bununla bağlantılı aslında[vii].
Düz Dünya fikrini savunanlar, önceliği Dünyanın şekline değil, bugüne kadar Küre Dünya öğretisinin kendilerince düşündükleri gizli amacına yöneltiyorlar: “Küre dünya bir yalan”. “Bu yalanı söyleyenler, elitler, süper elitler, Dünya’yı yönetenler, şeytaniler” [viii], “NASA küre yalanını sürdürmek için kuruldu” şeklinde uzayıp giden retorik; aslında “büyük bir yalanın” içinde yaşadığımızı ve bunun tam olarak da tanımlayamadığımız karanlık, perde arkasında Dünya’yı yöneten gruplar tarafından kasıtlı bir şekilde söylendiğini içeriyor.
Tanımı, içeriği son derece muğlak olan “elitler” kavramı bireyler, devletler ve hatta devletler üstü gizli güçlere işaret ediyor.
Onlara göre bu “gizli güçler”, daha dini referansla söylersek “şeytaniler” Küre dünya yalanıyla toplumları yıllardır kandırıyorlar. Bu yüzden Düz Dünyacılar kendilerince tabuları yıkıyorlar. Sunulanı, yani modern, dinsiz devletin, aygıtlarının ve bilim insanlarının sunduğu bilgiyi reddettikleri için de yenilikçi olduklarını iddia ediyorlar. İşte tam da bu yüzden NASA’nın kontrolünde olan bütün uzay ajanları, NASA ve bilim insanları yalan söylüyor, yalan üretiyorlar. Hepsi, herkes büyük bir komplonun bilerek veya bilmeyerek parçası olarak hareket ediyor.
O zaman Küre Dünya “yalanı” hangi amaca hizmet ediyor?
İşte bu soruyla Düz Dünyacılar birbirlerinden bilerek veya bilmeyerek, isteyerek veya istemeyerek kısmen de olsa ayrılıyorlar. “Elitler”, “Şeytaniler” söyleminin içi o kadar büyük ve muğlakki, herkes içeriğini farklı biçimlerde doldurabiliyor.
Kimine göre Rockefellerlar, İlimunatiler kimine göre Şeytana hizmet eden şeytaniler, dünyayı yöneten aileler gibi uzayıp giden; varlığı, tanımı net bir şekilde belli olmayan, içine zaman ve mekana göre istediğiniz sosyal grubu, siyasal düşünceyi koyabileceğiniz uçsuz bucaksız bir tanım.
Bu muğlak gruplar ve bireyler, dini kitaplarda yazdığı iddia edilen Düz Dünya öğretisini yalanlayarak, Küre dünya yalanını yayarak Düz Dünya bilgisini saklıyorlar. Aslında burada saklananı şekil olarak değil de, rahmani bilginin insani yalanla yer değiştirmesi olarak okumak gerekir. Tabi yalanın, komplonun faili belli olunca, sanki bir anda her şeyi açıklıyormuş gibi gözüken bu yaklaşım aslında hiçbir şey söylemiyor.
Bilinmez, tanımlanamaz ve sosyolojide pek de yeri olamayacak garip bir sosyal grup olan “elitler”, metafizik bir yaklaşımla “şeytaniler” ile Dünya’nın şekli tartışmasını götürmek ve takip etmek zorlaşıyor. Onlara göre bu bilinmez, tanınmayan perde arkasındaki karanlık düşman sadece Düz Dünya’dan sorumlu değil tabii ki: Gidilmeyen Ay, sahte deneyler, Photoshop resimler, hiç gidilmeyen ve gidilemeyecek olan uzay gibi birçok yalan dışında, dünyadaki başka “kötü” diyebileceğimiz olayları da bu gruplarla bağdaştıranlar var.
Modern üniter devletin okul (üniversiteler), Bilim (NASA ve diğer uzay ajansları), uzmanlar (her türlü bilim insanı, astrofizikçiler vs) gibi kurumlarının, yetiştirdiği ve uzman kabul ederek verdiği sıfatların Düz Dünyacılar, komplocular açısından yıprandığını ve bir şey ifade etmediğini görebiliyoruz.
Bu sebeple Düz Dünyacıların hangi sosyal sınıflardan geldiklerinin, ekonomik, kültürel gruplarının teşhis edebilmenin çok önemli olduğunu düşünüyorum. Devlete, rasyonaliteye ve ürettiği her türlü bilgiye düşman olan, inandırıcı bulmayan bu kitlenin daha iyi anlaşılması için mutlaka böyle bir çalışma gerekiyor.
Mesele Şekil Değil
Komplo teorilerinin veya komplocu yaklaşımın aslında pek de önemsemediğimiz bir öte yüzü var. Son derece belirsiz bir dünyada, olay ve bilginin akışının kontrol edilemez, muazzam boyutlarda olduğu modern yaşamda komplo teorileri son derece basit, genellemeci yaklaşımla bireydeki endişeyi yok eder ve rahatlatır.
Büyük güçlerin ve kendini kat ve kat aşan zenginlik, güç, iktidar olgusunun altında gizli bir endişeyle ezilen birey için, komplo teorileri bulunmaz bir nimet ve çıkış noktasıdır:
Komplo teorileri; bilimsel disiplinden uzak veya bilimsel açıklamaları önemsemeyenlerin açıklayamadığı şeyleri açıklar. Bilimsel olarak tahlilde bulunamadığı sosyal olguları tanımlar.
Gücünün ve müdahale olanağının hiç olmadığı olayları, kişileri komplo teorisiyle bir araya toplayarak onlara anlam kazandırır. Var olan bütün kötü olaylar bir grubun, kişinin iradesine indirgenir. Hem suçlu, hem de açıklama bulunduğu için basite indirgese de, anlaması ve anlamlandırması kolaylaşır.
Bir kez içine girdiniz mi, bütün failler, sebepler ve gizli amaçlar bellidir aslında. Komplo teorileri bize genel olarak şunları söyler:
1. Hiçbir şey tesadüfen olmaz. 2. Var olan bütün olaylar gizlenmiş isteklerin/iradenin sonucudur. 3. Hiçbir şey göründüğü gibi değildir. 4. Her şey birbirine bağlıdır ama gizli bir şekilde.
Düz Dünyacılar, Dünya’nın şeklinden ziyade aslında tanımlayamadıkları ama, dini ve dünyevi görüşlerini çürütmeye çalışan ve bütün kötülüklerin anası olan bir grupla zımmi olarak mücadele halindedirler. Düz Dünya fikri, temelde kesinlikle bilimsel bir yaklaşım değildir. Zaten amacı ve iddiası da bilimsellik değildir. Düz Dünya fikrinin bilimsel olmaması, bu zihniyette “kötü” veya olumsuz algılanmamaktadır.
Zaten bilim onlara göre yalanlarla doludur ve “sistemin bilim insanları” tarafından sorgulanmadan üretilmiştir. Düz Dünyacılar için bilim, deney, ampirik gözlem ve ispat; kabul edilen fikirden sonra gelmektedir ki, bu Düz Dünya görüşünü bilimsel anlamda zorlamaktadır. Bu sebeple öne sürülen fikirlerin bir kısmına üstünkörü cevap verse bile, halen cevabı aranan çok sayıda konu bulunmaktadır.
Düz Dünya; daha önce Kuran, Tevrat, İncil gibi kutsal kitaplarda yazdığı iddia edilen bilginin doğrulanması amacıyla üretilmiş ve bunun üzerine bina edilmiş, bilimsel temelleri olmayan, deney ve gözleme yer verilmeyen bir teoridir. Düşüncelerine göre; kutsal kitaplarla, Tanrı/Allah’ın düşüncesiyle ve bizzat dinin kendisi ile savaş halinde olan gizli güçler vardır. Bu gizli güçler bütün uzay ajanslarına, NASA’ya yalanlar ürettirip bunu toplumlara yaymaktadırlar.
Yukarıda belirttiğimiz komplo teorilerine ait dört maddeye dönersek; NASA ve diğer tüm ülkelere ait uzay ajansları bilim üretmek amacıyla değil, Düz Dünya bilincini ve bilgisini saklamak için kurulmuştur. Bu yüzden Ay’a gidilmemiş ama gidilmiş gibi yapılarak dini referanslar boşa çıkartılmıştır. Bu yüzden Dünya’ya küre denilerek toplumlar kandırılmıştır ve tabii ki dünyayı yöneten “elitlerin” aslında bizim de tam olarak bilemediğimiz gizli amaçları vardır.
Bundan Sonrası Tufan
Düz dünya fikrinin temelinde metafizik olduğunu, en azından başlangıç noktasının metafizikgöndermelerle dolu olduğunu söylemek yanlış olmaz.
Biraz daha abartarak söylersek DÜZ DÜNYA – KÜRE DÜNYA, aslında akıl ile metafiziğin, bilim ile dinin, şeytani ile rahmaninin, ateist ile inançlının mücadelesidir Düz Dünyacılar için. Tabii ki, böyle bir genelleme tam olarak doğru olamaz. Hem Düz Dünya hem küre dünya savunucuları arasında siyasi, sosyal, inanç ve kültürel geçişler vardır ama, iki fikrin de temelinde bu dualizmler yer alır.
DÜZ DÜNYA – KÜRE DÜNYA paradigması; modern çağda akıl, mantık ve bilimi öne çıkarmış, Orta Çağ skolastik düşüncesini yüzyıllar önce geride bıraktığını düşünen bireyin hayret ifadesi karşısında, kalben inandığı ve üzerine sonradan bina ettiği bilim ile rahmani düşünceyi birleştirip, mutlak doğru olarak kabul ettiği/etmek zorunda olduğu kutsal kitaba dayanan bilgi ile yola çıkan bireyin çarpışmasıdır.
Düz Dünya teorisini ve ona ait iddiaları okurken veya karşı savları incelerken, arkasındaki bu düşünce yapısını bilmek gerekir. Düz Dünya görüşüne ait “yerçekimi yoktur” düşüncesini, Ay ve Güneş’in Dünyanın tam üzerinde dönmesini, yasaklanan kutupları, BM logosunu ve daha başka diğer iddiaları okurken bu dualizm kesinlikle unutulmamalıdır.
Düz Dünya fikrine göre; BM logosu, yasaklanan kutuplar, bu fikrin komplocu yönüne işaret ederken, Dünya’nın üzerindeki kubbe, gidilemeyen ve asla gidilemeyecek olan uzay, bizzat Dünya’nın şeklinin düz olması, kutsal metinlerin yorumlanmasına dayandırılır.
Düz Dünyacıların savundukları fikirleri ve karşıt savlarını[ix] veya Düz Dünyacıların ne dediklerini Flat Earth Society’den[x] veya birçok yerden okuyabilirsiniz. Ama bunların bilimsel açıdan sorgulanması hem bu yazının konusu değil, hem de uzman kişilerin artık ciddiyeti ele alıp, yapması gereken bir iştir.
[i] NASA: National Aeronautics and Space Administration [ii] Dakika 8:47’den itibaren.https://www.youtube.com/watch?v=06bvdFK3vVU [iii] https://www.youtube.com/watch?v=06bvdFK3vVU [iv] https://www.yenicaggazetesi.com.tr/350-kisiye-hakaretten-suc-duyurusu-226448h.htm [v] http://www.duzdunya.org/2019/02/dunyann-duz-ve-sabit-oldugunu-curutmeye.html Bu adresteki 19 madde net bir şekilde bunun bir fikir değil aksine mutlak bir doğru olduğunu söylüyor. [vi] Türkçe’ye Çağın Gerisinde Yaşamak gibi hatalı veya kasıtlı şekilde bu küçümseyici davranışı içeren şekilde çevrildi. [vii] https://www.scienceshumaines.com/theories-du-complot-notre-societe-est-elle-devenue-parano_fr_33953.html [viii] @Flatcolakoglu69 3 mart tarihli tweet. [ix] https://khosann.com/duz-dunya-teorisini-curuten-12-kanit/ [x] https://theflatearthsociety.org/home/
“Uzay Ve Evren HAWKING” Dergisi Satışta!
Uzay ve Evren Platformu, büyük astrofizik dehası Stephen Hawking’in 14 Mart’taki ölüm yıldönümüne özel bir sayı yayınlıyor.
Bu özel sayının, çok kıymetli bir amacı var: Dergiden elde edilen gelir, Uzay ve Evren Platformu’nu ayakta tutmanın yanısıra, köy okullarına bilimsel ekipman alma amacı ile kullanılacak ve bizzat Uzay ve Evren ekibi köy okullarına sunumlara giderek öğrencilerimiz astronomi ve uzay bilimleri alanlarında bilgilendirilecek.
Dergiyi satın alabilmek için, Uzay ve Evren sitesindeki bu linki ziyaret edebilir, satın alma işlemini gerçekleştirebilirsiniz. Ödeyeceğiniz bu çok küçük meblağın, ülkemizde astronomi ve uzay bilimlerinin gelişimine bir katkı olacağını lütfen unutmayın.
Yakınımızdaki Yıldızlar: “En Yakın Yıldız” Proxima Centauri
Yıldızların büyüklüklerinin; parlaklıklarına ve dolayısıyla görünümlerine ne kadar dramatik biçimde etki edebildiğini hiç düşündünüz mü? Bize Güneş’ten sonra en yakın yıldız olan Proxima Centauri’nin keşfi, bu dramatik etkiye rağmen yapılan en büyük keşiflerden biridir.
Yukarıda gördüğünüz fotoğrafta, soldaki sarımsı yıldız hemen herkesin bildiği, bize 4.4 ışık yılı uzakta yer alan Alpha Centauri. Alttaki büyütülmüş alanda zar zor görebileceğiniz yıldız ise, bize en yakın yıldız olan, 4.2 ışık yılı uzaktaki Proxima Centauri.
Alpha Centauri, gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir. Türkiye’nin bulunduğu kuzey yarımküreden görülemez ama, güney yarımkürede yıl boyuca rahatlıkla en parlak yıldız olarak gökyüzünü süsler. Alpha Centauri, fotoğrafta tek bir yıldızmış gibi görünmesine rağmen, birbirine 3.5 milyar km uzakta yer alan ve birbirlerinin çevresinde dolanan iki Güneş benzeri yıldızdan oluşan bir ikili yıldız sistemidir.
Alpha Centauri’nin Yapısı
Proxima Centauri de Alpha Centauri yıldız Sisteminin üyesi olan bir kırmızı cüce yıldızdır ve bu her iki yıldızın epeyce uzağında, yaklaşık 1 milyon yıl süren bir yörüngede dolanır. Alfa Centauri sistemi ile ilgili daha detaylı bilgi için şu yazımızabakabilirsiniz.
Proxima Centauri, Güneş’in sadece %12’si kadar kütleye ve yarısı kadar yüzey ısısına (yaklaşık 2.800 derece) sahip, toplam çapı neredeyse Jüpiter kadar olan, oldukça küçük bir kırmızı cücedir. Öyle ki, çoğu kırmızı cüce yıldız Proxima Centauri’nin yanında dev gibi kalır. Yaydığı ışınım gücü ise, Güneş’in sadece %0,0017’si kadardır. Yani, çok ama çok soluktur ve çıplak gözle görünmesi mümkün değildir. Bununla beraber, dikkatli bir gözlem ile küçük amatör bir teleskopla dahi izlenebilir.
Olası Yaşam İhtimali
Dünya, Güneş’in çevresinde 150 milyon km uzakta yer aldığı için, hayatın gelişip sürmesine yetecek kadar ısı ve ışık alır. Eğer Güneş’in yerinde Proxima Centauri olsaydı, bugün olduğu kadar ısı ve ışık alabilmek için Dünya’mız 7.5 milyon km uzakta bir yörüngeye sahip olmalıydı. Yani yeterince yakın olsaydık, Proxima Centauri bizi rahatlıkla yaşatabilecek kadar ısı ve ışık üretiyor olacaktı. Fakat, bu yıldıza böylesine yakın olmak, başta kütle çekim kilidine kapılmak gibi bazı ciddi sıkıntılar yaratır. Şu yazımızda, bu sıkıntılara değinmeye çalıştık.
Yıldızın çevresinde şimdiye kadar bir tane gezegenin varlığı kesinleştirilebildi. Proxima Centauri b olarak isimlendirilen bu gezegen, yıldızın yaşam kuşağında yer alan ve yaklaşık 1.3 Dünya kütlesine sahip olduğu hesaplanan karasal bir gezegen. Yıldız çevresinde Dünya zamanı ile 11 gün civarında dolanan gezegenin ortalama sıcaklığı -39 santigrat derece olarak ölçülüyor. Bu sıcaklık, gezegeni yeryüzünde bildiğimiz türde sıvı suya bağlı yaşama izin vereceği kadar uygun, çünkü gezegenin belli kesimleri (ekvator bölgesi gibi) suyun sıvı halde var olabileceği kadar sıcak olacaktır.
Yine de, başlangıçta Dünya benzeri yaşama elverişli olabileceği düşünülen bu gezegenin, uygun şartlar sağlayamayacağı ile ilgili tartışmalar devam ediyor. Bunun yanında, gezegenin yaşam kuşağında yer almayan uzak ve soğuk 3 gezegene daha yönelik şüpheler var. Ancak, bunlar henüz onaylanamadılar.
Bu küçük cüce yıldız, hemen hemen Güneş ile aynı yaştadır. Eğer çevresinde bir gezegen sistemi varsa, gezegenler de bizim sistemimizdeki gezegenlerle aynı yaşta olmalı. Ancak, yıldız çok küçük ve soluk olduğu için, bu gezegenlerde “gelişkin” yaşam oluşma ihtimali düşük görünüyor. Çünkü, yıldızın yaşam kuşağı (habitable zone) kendisine çok yakındır ve yıldıza bu kadar yakın olmak, tehlikelidir.
En üstteki kapak görselimizde dikkatinizi sağ tarafta bulunan parlak mavi bir yıldız da çekmiştir. Beta Centauri adındaki bu yıldızın her ne kadar yan yanaymış gibi görünseler de Alpha Centauri sistemi ile hiçbir ilgisi yok. Kendisi çok uzaklarda, 320 ışık yılı uzakta yer alan, Güneş’in 10 katı büyüklükte bir dev yıldız.
Olası Gelecek
5-6 milyar yıl sonra ne Güneş, ne Alpha Centauri, ne Beta Centauri, ne de bugün gökyüzünde çıplak gözle gördüğümüz yıldızlar ortada olmayacak, hepsi ölüp gidecek. Ama, Proxima Centauri en az 1 trilyon yıl daha orada olmayı sürdürecek. Ömrü sona erdiğinde, yani yakıtı olan tüm hidrojeni tükettiğinde bir kara cüce olarak hayata çok usulca ve sessizce veda edecek.
Son olarak şunu düşünün: En üstteki fotoğrafta o zar zor seçebildiğiniz yıldız kalabalığı içinde, gökbilimciler bize en yakın olan bu çok sönük yıldızı nasıl keşfedebildi, onu nasıl farketti?
Robert Innes isimli bir İskoç bilim insanı, 1915 yılında bu yıldızı keşfedip yörüngesini ve ne olduğunu belirlerken, elinde bugünkü imkanların hiçbiri yoktu. Evet, gökbilim uzun yıllar sadece birşeyler keşfedebilmek için harcanan gecelerden ibarettir. Evrenle ilgili herhangi bir şeyi “keşfetmek” büyük, ama çok büyük emek ister.
İlk olarak 2014 yılı Aralık ayında yayınlanmış bu yazımız, yeni bilgiler eşliğinde güncellenip tekrar yayına sunulmuştur.
Enflasyon (Şişme) Teorisi -1
Evren durağan mıdır yoksa uzak geçmişte küçük ve yoğun bir tekillikten genişlemiş midir? Bu soru geçtiğimiz yüzyılın ilk yarısının önemli kozmolojik tartışmalarından biriydi.
1920’li yıllarda Edwin Hubble’ın gözlemleri galaksilerin bizden, mesafelerine orantılı olarak hızla uzaklaşmakta olduğunu, yani evrenin genişlediğini göstermiştir. Öte yandan 1965 yılında Penzias ve Wilson, gökyüzünün her bölgesinde yaklaşık 2.73 K (Kelvin) sıcaklıkta ışınım gözlemlemişlerdir. Bu, evrenin sıcak ve yoğun döneminden gelen ilkel ışınımdır ve ışınımın spektrumu bilim insanlarının öngörüleriyle yüksek bir hassasiyetle uyuşmaktadır. Bunlar Büyük Patlamanın en önemli iki kanıtıdır.
Büyük Patlama teorisinin çarpıcı başarılarına rağmen, teorinin geleneksel biçiminin yetersiz olduğunu söyleyebiliriz. Modelin açıklayamadığı kimi gözlemsel fenomenlerin yanı sıra, “Büyük Patlama Teorisi” ilkel patlamanın altında yatan fizik hakkında, neyin patladığı ve patlamaya neyin sebep olduğu hakkında hiçbir şey söylemez. Fakat Şişme Kuramı söyler.
Alan Guth tarafından oluşturulan şişme modelinde bebek evren, fizikçilerin ‘faz değişimi’ diğer herkesin ‘su buza veya buz suya dönüştüğünde olan şey’ dediği bir evreden geçer. Guth ’un matematiksel hesaplarına göre bu faz geçişi çok kısa bir süre boyunca itici kütle çekim yaratacak, bu da evrenin katlanarak genişlemesine yol açacaktı. Tüm bu genişleme 10-35 saniyede olup bitecek ve sonrasında katlanarak büyüme duracak, evrenin standart genişlemesi devam edecekti.
Aslında Enflasyon Teorisi’nin ortaya koyduğu rakamlar muazzam. Çok erken evrende, yaklaşık ilk 10-36 ila 10-32 saniyeleri arasında evren en tutucu görüşe göre 1050 kat genişlemiştir. Bu bir göz kırpma süresinin milyar kere milyar kere milyarda biri kadar bir zamanda bir DNA molekülünün Samanyolu boyutlarına gelmesi demektir.
Şişme kozmolojisinde yeni olan ilk şey ‘patlamanın’, standart modelin varsaydığından daha ‘büyük’ olduğunu söylemesidir. İkincisi ve daha önemlisi patlamanın ardındaki fiziği açıklamasıdır: Koşullar uygun hale geldiğinde (itici kütle çekim oluşturacak ve dışarı doğru patlamayı tetikleyecek bir inflaton alanı değeri oluştuğunda) patlama ortaya çıkmıştır. Kuram kütle çekiminin itici olabileceği ve böylece uzayı genişletebileceği kavrayışının üzerine inşa edilmiştir. Üstelik Büyük patlama modeline meydan okuyan problemlere çözüm sunar: Kozmik ardalan fon ışınımının tekdüzeliğini açıklar ve düzlük problemine çözüm sunar.
Büyük patlamanın elimizdeki en iyi model olduğunu, fakat şişme kozmolojisi geliştirilmeden bazı fenomenlere açıklama getirmekte yetersiz kaldığını söylemiştik. Şimdi Büyük Patlama modelinin zayıf karnı neresi bakalım ve şişme kuramının bunlara sunduğu çözümleri inceleyelim.
Ufuk Problemi
Kozmik ufuk, evrenbilimde, büyük patlamadan bugüne birbirleriyle etkileşim halinde olabilecek uzay bölgeleridir. Tahmin edebileceğiniz üzere bu, ışık alışverişinde bulunmuş olabilecek uzay bölgelerini ifade eder. Ufuk problemi, kozmik mikrodalga arka plan ışımasının bir örnekliği (homojenliği) ile ilgilidir. Öncelikle bu ışınımı daha yakından tanıyalım.
Büyük Patlamayı takip eden 380.000 yıl boyunca evren muazzam bir yoğunluğa sahipti. Bu yoğunlukta fotonlar serbestçe hareket edemiyordu. Evren, kendi ışığının yayılmasını engelleyen opak bir ortamdı. Genişleyen sistemlerin evrensel özelliği soğumasıdır. 380.00 yıl sonunda nihayet evrenin sıcaklığı 3.000K’in altına düştü ve elektronlar çekirdekler tarafından yakalanmaya başladı. Böylece fotonlar her adımda bir engelle karşılaşmadan, evrende özgürce dolaşır oldular.
İşte kozmik mikrodalga arka plan ışıması, bahsettiğimiz dönemde ilk kez saçılan fotonların ilkel bir kalıntısıdır ve tespiti, evrenin geçmişte daha sıkışık ve küçük olduğunu söylediğinden, Büyük Patlamanın önemli bir kanıtıdır.
Işımadaki sorun ise şurada:
Evrenin çok ayrık, kozmik ufuklarının ötesinde, hiçbir ışık alışverişinde bulunmuş olamayacak uzay bölgelerinden yola çıkıp gelen tüm fotonlar yüz binde bir kadar şaşmaz bir kesinlikle aynı öyküyü anlatmakta; o sırada evrenin her yerinde sıcaklık aynıydı. Bunda ne var ki diyebilirsiniz. Evren yoğunsa her şey aynı sıcaklığa gelir, aynen sıcak çayın bir müddet sonra odanın ısısıyla eşitlenmesi gibi.
Fakat buradaki nüans ‘belli bir süre sonra’ dır. Işınımın geldiği bölgelerin ısı alışverişi yapacak kadar zamanı yoktu, birbirlerinin kozmik ufuklarının dışındaydılar. Öyleyse tüm madde kendini aynı derecede olacak biçimde nasıl ayarlamış olabilir? Bu o kadar saçma bir durum ki, biri Afrika biri Avustralya’da yaşayan ve birbirinin varlığından bile haberi olmayan iki ilkel kabilenin ezgisiyle sözleriyle aynı şarkıyı bestelemiş olma ihtimaline benziyor.
Şişme kuramının soruna getirdiği çözüm ise şöyle:
Eğer şişmeden kaynaklanan genişleme evresi, uzayı çok kısa bir sürede 1050 kattan daha fazla genişletmişse, uzayın sıcaklığını ölçtüğümüz tüm bölgelerinin başlangıçta haberleşebilecek kadar yakın olduğunu, dolayısıyla birörnek sıcaklığa eriştiğini düşünebiliriz. Sonrasında patlamadan kaynaklanan hızlı genişleme, yakın ve aynı sıcaklıktaki bölgeleri birbirinden çok uzağa fırlatmıştır.
Şişme kozmolojisi, uzayı dolduran mikrodalga fon ışınımının homojen dağılımını işte böyle açıklar. Yazımızın ikinci bölümünü bu linke tıklayarak okuyabilirsiniz.
Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, Güneş Sistemi’nde yer alan diğer gezegenlerde yaşanan mevsimleri anlatmaya çalıştık…
Mevsimler, sadece Dünya’ya özgü değildir. Mars, Satürn, Merkür gibi diğer gezegenlerde de mevsimler yaşanır. Ancak bu mevsimler, Dünya’da olanlardan çok farklıdır. Bu konuyu işlediğimiz Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.
Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman popüler bilim platformlarının işbirliği içinde olmasının, ülkemizde bilimin tüm halk tabanında yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin Bilimfili, Gelecek Bilimde, Evrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi popüler bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Unutmayın, popüler bilim platformları ve bilim insanları, birbirleriyle işbirliği içinde olmazlar, kendi başlarına hareket etmeyi tercih ederlerse, ülkemizde bilim halk tabanında değer göremez!
Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke, Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.
NGC 6946 (Havai Fişek) Galaksisi
Bu üstte gördüğünüz olağanüstü fotoğraf, bizden yaklaşık 18 milyon ışık yılı* uzakta yer alan, NGC 6946 isimli spiral galaksiye ait.
Görüntüsünün benzerliğinden dolayı Havai Fişek Gökadası (Fireworks Galaxy) olarak da bilinen bu dev evren adası, 1789 yılında ünlü İngiliz gök bilimci William Herschel tarafından keşfedilmiş.
Sarmal kollarda yer alan kırmızı bölgeler yıldız oluşumlarının yaşandığı nebulalardır. Bu gökadada yıldız oluşumu o kadar büyük boyutlardadır ki, bir yandan sürekli yeni yıldızlar oluşurken, diğer yandan birkaç milyon yıl önce oluşmuş olan dev mavi yıldızlar birer ikişer süpernova patlamalarıyla yok olurlar. NGC 6946, bu yönüyle yani yoğun yıldız oluşumu ve ölümleriyle yakın çevremizdeki en aktif galaksi olma ünvanını elinde bulundurur. Gök bilimciler, NGC 6946 gibi böylesi büyük yıldız oluşumu sergileyen galaksilere “yıldızlarla dolup taşan gökada” (Starburst Galaxy) tanımlaması yapıyorlar.
Dikkatlice resme bakarsanız, kırmızı-pembe yıldız oluşum bölgelerinin aralarında yer alan birkaç milyon yaşındaki genç sıcak mavi yıldızlardan oluşan yıldız kümelerini tek tek seçebilirsiniz. Bu sıcak mavi yıldızlar çok kısa ömürlü oldukları için sık sık süpernova patlamaları şeklinde yok olurlar. Dolayısıyla bu gökadayı inceleyen gök bilimciler de tam dokuz adet süpernova patlamasına şahit oldu. Bu yönüyle de gökada, gök bilimciler için bir süpernova cenneti konumunda.
Fotoğrafın böylesine net ve detaylı oluşunu, Japon Ulusal Gökbilim Gözlemevi‘nin Hawaii Mauna Kea Dağı’ndaki 8.2 metrelik dev teleskobuna borçluyuz.
(*) Galaksi, Samanyolu düzlemi üzerinde, toz bulutlarının arkasında yer aldığı için uzaklığını henüz tam olarak belirlememiz mümkün olmadı. 6-8 milyon ışık yılı daha uzak da olabilir, daha yakın da. Dolayısıyla uzaklığını tam belirleyemediğimiz için büyüklüğü konusunda da kesin rakamlar veremiyoruz. Ancak, Samanyolu‘na yakın çapta, belki biraz daha küçük bir galaksi olabileceği düşünülüyor.
1921 yılında Einstein ve Bose’ın ortaya attığı, Bose-Einstein Yoğunlaşması kısaca; “moleküller mutlak sıfır noktasına yakın bir sıcaklığa getirildiklerinde farklı bir madde halinde bulunurlar” şeklinde tanımlanabilir.
Bu, maddenin diğer üç halinden farklı olarak bir dördüncü hal olarak değerlendirilebilir. Bu dördüncü halde bulunan maddelerin moleküllerine ‘süpermolekül’ denir. Molekülleri bu dördüncü hale getirme işlemine ise “Bose-Einstein Yoğunlaşması” adı verilir. İlk kez BEY (Bose-Einstein Yoğunlaşması) 1995 yılında Rubidyum, Sodyum ve Lityum atomlarında gözlemlendi.
1920’li yıllarda Satyendra Nath Bose, atomları saymak için yeni bir istatistiği henüz geliştirmişti ve makalesini ünlü deha Albert Einstein’a gönderdi. Bose’nin makalesi Einstein’da bir fikir oluşturmuştu. Bu istatistiği tam sayılı spin sistemlere uygulanabilirdi. Atom grubundaki sonlu bir kesir mutlak sıfır noktasına getirildiği takdirde, sistemin enerjisinin minimize olacağını gördü.
Bu yoğunlaşma sonucu maddeler farklı bir halde bulunurlar. Moleküller bu durumda parçacık özelliklerini yitirirler ve dalga halinde hareket etmeye başlarlar. Bu dalgalar sabit kalmazlar, uzayarak üst üste binerler. Bunun sonucunda parçacıklar ayırt edilemez hale gelirler. Bu dalgalar muazam bir şekilde hareket ederler. BEY’da atomik De Broglie Dalga Boyu meydana gelir ve parçacıklar arası boşluk kıyaslanabileceğinden De Broglie Dalga Boyu ile tanımlanır.
Einstein fikirlerini deney dökmek için bütün teorik temelleri oluşturmuştur ki, bahsettiğimiz bu tarih 1924’tür. Ancak birçok teknik engel yüzünden gözlemleyemedi. Çok değil ilk gözlemler 1995 yılında gerçekleşti. Bir grup araştırmacı bir lazer ve buharlaşmalı soğutucu kombinasyonunda 170 nanokelvin sıcaklığında, manyetik tuzakta 2000 tane Rubidyum 87 atomundan oluşan bir Bose-Einstein yoğunlaşması ürettiler. Sonraki birkaç ay içinde 2 mikrokelvin sıcaklığında 500 bin Sodyum 23 atomundan da bir Bose-Einstein yoğunlaşması yapıldı.
Bose-Einstein Yoğunlaşması’nın Önemi
İlk olarak BEY bize atomların özelliklerini ve kuantum fiziğini temel prensiplerini test edeceğimiz bir ortam sağlar. Atom lazerleri yapmaktan tutun da, ışığı yavaşlatmaya kadar birçok deneyde BEY kullanıldı. Yakın geçmişimizde bir hayli ilerleme kaydettik ve Bose-Einstein Yoğunlaşması’nı kara deliklerin davranışlarını modellemek için dahi kullanıldı.
Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, uzay boşluğunun ne sıcaklıkta olduğunu, bir diğer deyişle “uzayın sıcaklığı”nı doğru ve yanlış bilinen yönleri anlatmaya çalıştık…
Uzay, çoğumuzun sandığının aksine ölçülebilir bir sıcaklığa sahip değildir. Bununla birlikte, çoğu kişi tarafından hatalı olarak oldukça soğuk bir ortam olarak düşünülür. Bu konuyu işlediğimiz Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.
Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman popüler bilim platformlarının işbirliği içinde olmasının, ülkemizde bilimin tüm halk tabanında yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin Bilimfili, Gelecek Bilimde, Evrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi popüler bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Unutmayın, popüler bilim platformları ve bilim insanları, birbirleriyle işbirliği içinde olmazlar, kendi başlarına hareket etmeyi tercih ederlerse, ülkemizde bilim halk tabanında değer göremez!
Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke, Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.
Yıldız Astrofiziği: Hidrostatik Denge
Yıldızlar, kendi kütle çekimleri altında çöken gaz ve toz bulutlarından oluşur. Bulut çökmesine devam ettiği sürece, daha küçük bir hacimde sıkışmaya başlayan gazın basıncı artar.
Öyle bir noktaya gelinir ki, en sonunda basınç kuvveti, kütle çekim kuvvetine eşit olarak, gazın daha fazla kendi üzerine çökmesini engeller. Kütle çekim kuvveti ile basınç kuvvetinin dengelendiği bu duruma, hidrostatik denge denir. Boşlukta bu kuvvetler dengesini sağlayan simetri bir küre olduğundan, yıldızlar küresel bir yapıya sahiptir. (Bkz. Kusursuz Küre)
Bulut kendi üzerine çöktüğü esnada, kaybettiği kütle çekimsel potansiyel enerjinin bir kısmını, termal (ısısal) enerjiye dönüştürür (Bkz.Virial Teoremi). Bu da, bulutun çöktükçe ısınmaya başlaması anlamına gelir. Bir noktada dengeye gelecek olan bu bulut, eğer nükleer tepkimeleri başlatacak yeterli sıcaklığa ulaşamadan hidrostatik dengeye gelirse, bir yıldız oluşmaz.
Gezegenler, hatta atmosferimiz de hidrostatik denge halindedir. Atmosferi Dünya’nın yüzeyine yapışmaktan alıkoyan şey, kütle çekimi altında çökmeye çalışan gazın, aksi yönde oluşturduğu basınç kuvvetidir.
Hidrostatik Dengeye Etki Eden Faktörler
Aslında bu noktadan sonra yıldız her ne kadar belirli bir yarıçapa oturmuş olsa da, bu kuvvetler ortadan kalkmamıştır. Söz konusu kuvvetler hala oradadır, fakat birbirlerini dengelemektedir. İç yapıda meydana gelebilecek olası değişiklikler, bu kuvvet dengesinin bozulmasına neden olabilir. Örneğin bazı yıldızlar, belirli periyotlarla şişip büzülmektedir. Bu durum, basınçta meydana gelen ani değişikliklerin, kuvvetler dengesini belirli bir süreliğine bozmasından kaynaklanır.
Benzeri bir şekilde, eğer yıldız kendi ekseni etrafında çok hızlı dönüyorsa, özellikle ekvator bölgelerinde merkezkaç etkisi fazlaca hissedileceğinden, yıldız ekvator düzleminden dışa doğru şişerek küresel yapısını kaybedecektir. Güneş, oldukça yavaş dönen bir yıldız olduğu için bu durumdan etkilenmez, dönüş hızı saniyede 2 kilometre kadardır. Fakat VFTS 102 gibi bazı yıldızlar, saniyede 500 kilometre gibi muazzam dönüş hızlarına sahip olabiliyor. Böyle bir durumda yıldızın küresel yapısı ekvator düzleminden bozulmaya başlar. Dolayısıyla hidrostatik denge denklemine üçüncü bir parametre eklenmek zorundadır. Fakat Güneş gibi düşük hızlarda dönen yıldızlarda bu etki ihmal edilebilir düzeyde kalır.
Hidrostatik Denge Denklemi
Kuvvetler dengesini incelemek için, yapılabilecek birçok yaklaşım bulunuyor. Bunlardan birisi yıldızın herhangi bir katmanı üzerinde bir hacim elemanı alıp, bu hacim elemanın taban ve tavan yüzeylerine uygulanan basınç kuvvetleri ile kütle çekim kuvvetlerini eşitlemektir. Ardından çıkan ifadeler sadeleştirilerek hidrostatik denge denklemine ulaşılabilir. Fakat daha basit bir yaklaşımla da olayı çözebiliriz.
Samanyolu’nun Dev Karadeliğinden Kaçabilen G2 Objesi
Galaksimizin merkezi; Sagitarrius A olarak adlandırılan, oldukça yoğun ve sıkışık bir radyo dalgası kaynağıdır.
Bölgedeki yıldızların hareketlerini ve başka galaksilerin merkezlerini gözlemlememizin yanı sıra, teorilerimiz ile de bu kaynağın bir süper-kütleli kara delik olduğundan emin sayılırız. Kendisine kısaca SgrA dediğimiz bu bölge için detaylı yazımızı buradan okuyabilirsiniz.
Bugün sizlere bu 4 milyon Güneş kütleli dev kara deliğin elinden kaçan G2 Objesi’nden bahsedeceğiz.
SgrA’nın çevresi oldukça yoğundur, nötron yıldızları ve magnetarlar bu bölgede cirit atar ve kara deliği çevresinde eliptik yörüngeler çizerler, G2 Objesi’nin yörüngesi ise bu bölgenin standardları göz önüne alındığında bile oldukça abartılıdır.
G2 Objesi, 2011 yılında keşfedilen, ilk belirlemelere göre Dünya’mızın üç katı kütleye sahip bir gaz bulutudur. Yörüngesi hakkındaki öngörüler 2014’te bu bulutun, kara deliğin olay ufkuna, ufkun çapının üç bin katı kadar yani yaklaşık 260 astronomik birim mesafeden geçeceğini gösterdiğinde, astronomi dünyasını bir heyecan dalgası sarmıştı. Çünkü bu mesafeden geçen G2 bulutsusu, SgrA’nın toplanma diskine (acceration disk) katılacaktı. Beklentilere göre, bulutsunun dağılarak diske katılacağı bu an, bir radyo astronomi şovu sunacaktı. Ancak olay daha yaşanmadan yörüngesinin garipliği sebebiyle G2’nin doğası sorgulanmaya başlandı.
G2 Bulutsu mu, Yıldız mı?
G2’nin bu şekilde bir yörüngesin olmasının sebebinin, momentumunu kaybetmesine sebep olacak bir olay yaşamış olduğu düşünülüyor. Ancak böyle bir olay yaşayıp bir bulutsu olarak hala dağılmamış olması, G2’nin yapısı ile ilgili soru işaretleri ortaya koyuyor. Gerçekten de bir bulutsu mu, yoksa bu bölgenin gözleminin zorluğu nedeni ile içinde henüz keşfetmediğimiz bir yıldız mı barındırıyor? Bu hala bir tartışma konusu.
G2’nin kızılötesi gözlemiyle, bulutsu fikrini destekleyen Almanya’daki Max Planck, Dünya Dışı Fizik Enstitüsü ve yıldız fikrini destekleyen Los Angeles’taki California Üniversitesi üstlenerek kader anının yaşanacağı düşünülen 2014’ün Mart ayını beklemeye başladılar.
Karşılaşma
Şili’deki ESO Gözlemevi Tesisi’nin SINFONI spektrografını kullanan Max Planck Enstitüsü, 2013’ten 2014 ilkbaharına kadar süren gözlemlerde G2’den bir gaz kuyruğunun uzadığını rapor etmiş, Hawaii’deki Keck Gözlemevi’ni kullanan California Üniversitesi ise G2’yi tıpkı tozla çevrili bir yıldız gibi parlaklığı değişmemiş ve dağılmamış kompakt bir obje olarak görmüştür.
California Üniversitesi’ne göre gözlemlerdeki bu farklılık G2’nin farklı özelliklerine odaklanılmasından kaynaklanmaktadır. Yani G2 kompakt, yıldız benzeri yapısını korurken bir miktar gaz kaybetmiş olabilir.
Esas sonuç bir kaç yıl içinde belli olacak. Eğer SgrA önümüzdeki yıllarda, normalde olduğundan daha fazla X-ışını ve radyo dalgası saçarsa, bu gerçektende G2’den gaz çaldığının kanıtı olacak.
Astronomlar G2’nin, kara delik çevresindeki sıcak disk civarından geçerken bir şok dalgası yaratmasını da bekliyorlardı ancak bu da gerçekleşmedi. Bu ilk değil, 2002’de S2 adı verilen bir yıldızın da kara deliğe, G2’den daha yakın geçerken bu şekilde bir şok dalgası oluşturması beklentisi hayal kırıklığıyla sonuçlanmıştı. Böyle olası bir şok dalgasını gözlemleme fırsatı 2018’de, S2 bir kez daha toplanma diski bölgesinden geçerken daha hassas ekipmanlar ile mümkün olacak. Bu geçiş sırasında bir şok dalgası gözlemlenirse, bu sefer G2’nin davranışı gerçekten garip olarak değerlendirilebilir. Hem bir bulutsu gibi dağılmıyor, hem de yıldız gibi şok dalgası oluşturmuyor. O zaman üçüncü bir açıklama gerekecek; G2 bir yıldızdan kopmuş hem tamamen dağılmayacak kadar kompakt, hem de şok dalgası oluşturmayacak kadar dağınık bir parça olarak nitelendirilebilir.
Ancak 2018’de S2 geçişi sırasında şok dalgası oluşturmazsa, bu sefer de karadelik etrafındaki toplanma diskinde bir anormallik olduğu söylenebilir. Belki de toplanma diskindeki materyal şok dalgası oluşturamayacak kadar sıcak veya çok dağınıktır, kimbilir.
Zaman ve daha hassas gözlemevleri, belki de zamanında, 2018’de fırlatılacak James Webb Uzay Teleskobubize kesin sonuçları sağlayacaktır.
Berkan Alptekin
Negatif Kütle Sahibi Gibi Davranan Akışkan!
Bilim insanlarının ürettiği “Negatif Kütle Sahibi Akışkan”, günlük hayattaki mantığımızın dışında özelliklere sahip. Örneğin, ileri itildiğinde geri hareket ediyor!
İçeriği ne olursa olsun, sıvılar tuhaftır. Genellikle beklendiği gibi hareket etmezler. Görünen o ki, bilim insanları her zaman daha yeni ve daha ilginç versiyonlarını yaratmaktan oldukça hoşlanıyorlar. Yani bu grubun son üyesi olan sözde süper akışkan, ileri itildiğinde hareketin uygulandığı yönün tersine doğru hızlanıyor.
Washington State Üniversitesi’ndeki (WSU) araştırma ekibi, lazerlerle bazı rubidyum atomlarını soğutmayı deniyordu. Lazerler, bir şeyleri ısıtmak ya da bilimkurguda gezegenleri yok etmek gibi amaçlarla bağdaştırılmasına rağmen, dikkatli kullanımları atomların enerji salmalarına yol açabilir ve böylece atomları soğutabilir. WSU’ndeki araştırmacılar bunu yapmayı ve mutlak sıfıra çok yakın (mümkün en soğuk) düzeyde soğutmayı başardı. Bu sıcaklıkta atomlar parçacık gibi davranmayı bırakıp daha çok dalga gibi hareket etmeye başladılar. Bu özellik, ilk olarak fizikçi Satyendra Nath Bose ve Albert Einstein tarafından öne sürülmüştü.
Bununla birlikte atomlara uygulanan işkence henüz bitmedi! Atomlarla birlikte bireysel temel parçacıklar, gezegenler veya balerinler gibi dönerler. Parçacığın spinini değiştirmek, onun nasıl hareket edeceğini ve ortamla nasıl etkileşeceğini de değiştirir. Bu yüzden WSU’ndeki araştırmacılar lazerlerin yardımıyla oldukça soğuk olan rubidium çekirdeğinin spinini değiştirdi.
Son olarak, bu onlara (sanal bir) negatif kütle kazandırdı. Baylar ve bayanlar, bu gerçekten sahip olunması inanılmaz tuhaf bir özellik!
Stephen Hawking’in sunduğu belgeselde, negatif kütle ve negatif enerji yukarıdaki videodaki gibi açıklanmaya çalışılmıştı.
Gücenmeyin ama, şu an sizin pozitif kütleniz var. Sizi oluşturan bileşenlerin bütün parçaları belirli kilogram değerlerinden oluşuyor ve bunun sonucu olarak siz uzay-zamanı geriyorsunuz ki, bu çok normal. Negatif kütle, pozitif kütlenin gölgeli yansımasıdır. Bu sizin – (eksi) kilogrom kütleniz var demek ki, bu da hiç mantıklı değil ve uzunca bir süre boyunca bu kavram sadece varsayımsaldı.
Bu ekip aslında normal kütleye zıt olarak davrandığı için negatif kütle yaratmış gibi görünüyor. Eğer bir topu atarsanız, topa kazandırdığınız momentum topu kuvvetin uygulandığı doğrultuya doğru hareket ettirir.
Bu yeni negatif kütleye sahipmiş gibi davranan rubidyum sıvısı, itildiği zaman hareket yönüne zıt yönde hareket eder, çünkü görünürde negatif kütlesi vardır. ”Rubidyum sanki görünmez bir duvara vurmuş gibi görünüyor” diyor WSU’nde fizik ve astronomi alanında doçent ve ortak yazar olan Michael Forbes.
Negatif kütlenin bir yerlerde var olduğu muhtemel ama, Physical Review Letters dergisinde bildirildiğine göre, bu deney araştırmacılara bunu dikkatli bir şekilde kontrol etmesine ve karakteristiklerini araştırmasına izin veriyor. Yeni (negatif kütleliymiş numarası yapan) akışkan, ayrıca karadelikler ve karanlık maddde gibi doğrudan onlar hakkında deney yapılamayacak olan tuhaf astronomik özelliklerin analiz edilmesine de sağlama potansiyeline sahip.